玄乎?蜘蛛丝能用来抗癌!

蜘蛛丝稳定P53 增强抗癌力

 

  P53是一种肿瘤抑制蛋白,P53基因是控制细胞增殖的关键基因,属于最早发现的肿瘤抑制基因之一,在多达60%的人类癌症中都能发现P53突变失活的存在,因此如何恢复P53基因的正常功能成为治疗癌症的一个有效策略。

 

  以往的研究多集中于如何纠正P53基因的DNA结合域来稳定细胞内P53基因。一项新研究创新性地使用融合蛋白这一思路通过融合一个强力的伴侣蛋白从而将p53蛋白稳定下来而免遭降解。基于这种思路,研究终于将目光么瞄向了“蜘蛛侠的拿手绝技”——蛛丝蛋白。

  蛛丝蛋白具有一个高度保守的N端结构域,并且非常容易聚集而不会被降解,这些特性使得作者考虑是否能够通过这些特性使得P53蛋白稳定下来而不被降解。

 

  利用蛛丝蛋白结构域的这种特性融合表达P53蛋白从而产生了一种稳定表达的具有生物活性蛛丝-P53蛋白突变体,这种稳定的蛋白策略有望用于开放新的药物和结构生物学研究。

  将蛛丝蛋白结构域,P53全长和GFP进行融合表达,进而通过检测GFP荧光强度的变化来表征p53转录和翻译水平的变化。该方法可以比较真实的反映蛛丝-p53融合蛋白的翻译效率。

 

  结果发现在只有在p53N端连接的蛛丝蛋白结构域可以增加P53体外翻译水平。之后进一步研究,又对比P53-GFP和蛛丝-P53-GFP蛋白表达间核糖体活性的差异确实了融合表达蛛丝蛋白能够增加P53翻译水平。

  在细胞中创造更稳定的p53变体一种很有希望的癌症治疗方法,创造出一种值得探索的工具,研究人员最终希望开发出一种基于mRNA的癌症疫苗,但在此之前,我们需要知道这种蛋白质在细胞中是如何处理的,以及大量的蛋白质是否有毒。

 

USP7调节P53通路

 

  突变型p53丧失了自身的抑癌功能,并影响野生型p53蛋白、抑制其功能,进一步促进肿瘤的生成。因此,开发新的策略来治疗p53突变型癌症是临床需求,且颇具挑战。

  泛素特异性蛋白酶7(USP7)是p53通路的关键调控因子,可将MDM2去泛素化,使MDM2在细胞内的水平增加,进而下调p53。USP7在多种癌症如前列腺癌、膀胱癌、结肠癌、肝癌和肺癌等中过表达。

 

  近日,中国科学院上海药物研究所的研究团队设计合成了首个能高效选择性降解USP7的小分子探针U7D-1,并探究了其在p53野生型细胞和p53突变型细胞中的抗肿瘤活性与作用机制。

  U7D-1在RS4;11细胞中能高选择性地降解USP7,同时对p53野生型癌细胞的生长表现出比USP7抑制剂相当或者更强的抑制活性。更重要的是,U7D-1在p53突变型癌细胞系中显示出较强的生长抑制活性,而USP7抑制剂几乎没有活性。作用机制研究表明U7D-1的抗肿瘤活性主要源于对USP7的降解。

 

  为进一步探索作用机理,科研团队进行转录组分析,结果显示U7D-1能显著上调凋亡通路相关基因的表达,而下调E2F通路相关基因的表达,推测USP7降解可能通过调节凋亡和E2F通路而对p53突变型癌细胞发挥抗肿瘤活性。研究表明靶向USP7降解可能为p53突变型癌症提供新的治疗策略。