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在生命过程中,调节人体细胞生长的分子开关在替换死亡细胞方面发挥了很重要的作用。但是,当它们不起作用时,威胁生命的癌症就会发生。一项由休斯顿德州大学卫生科学中心的科学家领导的研究,揭示了一项新的能够控制此开关的导电机理。
这条消息为开发一些非常致命的癌症治疗方法提供了依据,包括胰腺癌、结肠癌和肺癌,这些都是因为细胞信号传递受损导致了细胞的疯长。
此项研究焦点是一种叫作K-Ras的分子开关。在约20%的癌症患者当中发现了突变的K-Ras,这些突变阻断了K-Ras开关的正常工作。
“当K-Ras开关被阻断后,它就会驱使细胞分裂,从而导致癌症的产生,”John Hancock说道,他是此项研究的高级研究员,同时也是德州医学院综合生物学和药理学院的院长。“我们已经完全确证了一项分子机制,它可以进一步加强K-Ras的活性。”
研究结果发表在《科学》杂质上,美国协会为了推动科学的一本杂志。
此项研究的焦点是微量的电荷变化,所有的细胞都会携带此电荷穿过内界膜(细胞膜)。“我们已经发现,细胞携带的电位与K-Ras信号的强度是成反比的,”Hancock说道。
利用高性能的电子显微镜,研究者发现,细胞膜上特定的磷脂分子会对电荷做出响应,就会放大Ras信号电路的输出。这恰好就像是电路板上的晶体管。
德州医学院综合生物学和药理学院的助理研究员,此研究的第一作者周勇博士说道:“我们的研究对一项长期的但是尚不清楚的现象做出了解释,就是许多癌细胞会试着降低他们的电荷。”
最初的研究是在人体和动物细胞上进行的,结果是在果蝇的薄膜组织上确认的。
“这对于生物学意义重大,”Hancock说道。“不去考虑癌细胞中K-Ras的相关性,这完全是一种新方法,细胞可以运用电荷来控制大量的信号通路,这或许和神经系统有关联。”