來源：生物谷原創 2023-09-23 14:19
來自弗吉尼亞聯邦大學等機構的科學家們通過研究發現了一種此前未知的蛋白質之間的相互作用，這種相互作用負責向腫瘤細胞提供能量，對于未來結腸癌療法的開發具有非常重要的意義。
鞘脂（sphingolipids）在膜結構和細胞信號轉導中發揮著關鍵作用，神經酰胺（ceramide）是鞘脂代謝的中心分子，在新生途徑中能被神經酰胺合酶（CerS，ceramide synthases）所產生。近日，一篇發表在國際雜志Cell Reports上題為“The heat shock protein Hsp27 controls mitochondrial function by modulating ceramide generation”的研究報告中，來自弗吉尼亞聯邦大學等機構的科學家們通過研究發現了一種此前未知的蛋白質之間的相互作用，這種相互作用負責向腫瘤細胞提供能量，對于未來結腸癌療法的開發具有非常重要的意義。
研究者Can Senkal博士說道，這項研究令人非常興奮，因為我們可以利用這些研究發現來幫助開發一種全新的癌癥藥物；潛在的答案或許就在于一類稱之為神經酰胺的脂質化合物中，神經酰胺調節者多種重要的細胞功能，而且很多癌癥藥物都會刺激神經酰胺的產生從而幫助抵御疾病，當神經酰胺的產生被切斷時，癌細胞就能更有效地存活并生長。研究者Senkal等人開始在實驗室中廣泛篩選細胞來識別哪些蛋白質能與產生神經酰胺的蛋白質有規律地發生相互作用從而確定可能值得進一步研究的潛在模式。
神經酰胺合酶是一種負責產生神經酰胺的酶類，其有6種不同的形式，即神經酰胺合酶1-6。首先研究人員觀察到了第一種形式：神經酰胺合酶1（CerS1），其會與一種稱之為熱激蛋白27（Hsp27）的特定蛋白高度相互作用，熱休克蛋白就好像其它蛋白的伴侶一樣，能保持其全部功能，然而其過多的話就會導致天平失去平衡，從而就會阻斷神經酰胺合酶發揮其正常功能。研究人員注意道，Hsp27的活性在很多結腸癌細胞中都較高，而與此同時CerS1的活性則明顯較低，這或許就促使研究人員考慮是否其中一種的缺失與另一種的存在有關；研究者表示，這是一種陰陽關聯，當然也給了我們遵循其的想法，Hsp27就好像一個壞人，其會阻礙名為CerS1的好人。
阻斷特定蛋白的功能或能有效抑制結腸腫瘤的進展。
圖片來源：Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113081
研究人員還識別出了Hsp27與結腸癌細胞中CerS1相互作用并抑制其功能的特定生物學機制，通過刻意地阻斷這些細胞中Hsp27的活性，研究人員證實，Hsp27的減少會導致CerS1的再激活升高，從而就會驅動細胞中線粒體功能的降低。研究者Senkal說道，癌細胞依賴線粒體來獲取繁殖的能量，如果沒有線粒體的話，癌細胞就不再會維持其生存所需要的能量，隨后就會死亡。通過阻斷這些熱激蛋白的功能，研究人員就能基本上重新激活細胞之手，從而拔掉與癌癥相關的電源插頭。
研究者認為，Hsp27或許是開發新型結腸癌療法的主要靶點，研究者真的可以在不接觸其它酶類的情況下，就能追蹤這些蛋白質之間的相互作用從而精確地激活某些酶類。盡管這項研究在人類結腸癌研究中展現出了令人鼓舞的研究結果，但研究人員希望能將這項研究的范圍擴大到已經觀察到的Hsp27過表達的實體腫瘤中，包括肺癌、胰腺癌和前列腺癌。Senkal說道，我們希望在其它腫瘤中也能闡明這種關聯，這或許就能更好地代表研究人員所納入的患者群體。
綜上，本文研究中，研究人員通過研究與Hsp27的蛋白-蛋白相互作用識別出了CerS1調節和CerS1所介導的有絲分裂的重要模式。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Rowan A. Boyd，Saurav Majumder，Johnny Stiban, et al. The heat shock protein Hsp27 controls mitochondrial function by modulating ceramide generation, Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113081
