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在概念验证实验中,加州大学圣地亚哥医学院的研究人员证明,通过操控细胞信号网络中一个关键的枢纽可调节医疗相关的细胞行为。出版在本周的美国国家科学院论文集(Proceedings of the National Academy of Sciences)中的论文指出,该信号节点的调控能使其重编程细胞信号网络的大部分,而不是只针对一个单一的受体或信号通路。
基础科学发现的潜在临床应用价值是最终能够发展技术——药物或基因治疗方法,例如能够减缓或逆转疾病的进程,比如癌症,它由异常细胞的多个上游信号通路所驱动。
“我们的研究表明,或许可利用细胞信号网络中的一个枢纽来从多个通路或受体去重置异常的细胞信号,”本文的通讯作者,医学博士和副教授Pradipta Ghosh说。
具体而言,加州大学圣地亚哥分校的研究团队已经设计了两个多肽——蛋白片段——来打开或关闭G蛋白家族的蛋白活性。
G蛋白偶联受体,通常发现于细胞表面,能使细胞感测和对周围事物起反应。大约30%的处方药都经由G蛋白偶联受体而影响细胞。
研究人员包括加州大学圣地亚哥分校研究团队的成员,最近发现G蛋白也可以在细胞内被激活——不仅仅在细胞膜上——通过其它受体,包括一个叫GIV的蛋白质。它的活性与癌症转移和其他疾病状态相关。无论是“开”还是“关”的多肽都来自于GIV蛋白受体。
在一系列的细胞培养实验中,功能为“开”的多肽显示出能加快细胞迁移到伤口的能力,此过程和伤口愈合相关。而功能为“关”的多肽,则与此相反,能够减少癌细胞的攻击性和通过与肝纤维化相关的细胞来降低胶原的生产能力。在小鼠实验中,局部使用“开”功能的多肽有助于皮肤创伤的快速愈合。
“此外我们还可以开始挖掘G蛋白信号的新兴模式,”Ghosh说道。