一項基本的科學(xué)發(fā)現(xiàn)揭示了細胞解釋其環(huán)境信號的基本方式，并可能最終為潛在的新療法鋪平道路。這一發(fā)現(xiàn)涉及細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，稱為河馬通路，通?？梢韵拗萍毎至押驼{(diào)節(jié)器官大小，在組織生長和腫瘤抑制中發(fā)揮作用。河馬路徑是如此基本，以至于在人類和蒼蠅物種中都存在。
彭博學(xué)院的研究人員通過解開一個長期以來一直是個謎的謎團，闡明了它的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是如何工作的，也就是說，它的核心成分之一，一種叫做MST2的酶，是如何被多個信號輸入激活的。
該發(fā)現(xiàn)發(fā)表于《生物化學(xué)雜志》年11月20日。
我們知道這種途徑可以被不同的上游信號激活，在這里我們揭示了這種情況的機制。"
詹尼弗卡弗蘭博士，高級研究作者，彭博學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系助理教授。
河馬通路通常阻止細胞分裂。一旦器官達到合適的大小，就會阻止器官變大。在許多癌癥中發(fā)現(xiàn)了阻礙細胞分裂的途徑突變或其他異常，這使得河馬途徑的元素成為未來癌癥治療的潛在目標(biāo)。
由于其在組織和器官生長中的基本作用，這種方法也引起了研究人員的極大興趣，他們正在研究促進傷口愈合和刺激受損組織再生的技術(shù)。
河馬通路的心臟始于兩種高度相關(guān)的酶MST1和MST2的激活，這兩種酶幾乎相同，功能重疊。各種生物事件，包括細胞與細胞的接觸、一些營養(yǎng)物質(zhì)、壓力和通過細胞受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，都可能導(dǎo)致MST1/2的激活——在這個過程中，酶被磷和氧原子標(biāo)記為磷?；?。
一旦被這種“自磷酸化”激活，MST1/2就可以向下游發(fā)送信號，完成信號鏈，抑制細胞分裂。通常，經(jīng)歷自磷酸化的蛋白質(zhì)被單個分子“事件”激活，例如與特定分子結(jié)合或與同一酶的另一個拷貝相互作用。這些不同的輸入如何觸發(fā)MST1/2的激活一直是個謎。
Kavran說：“在細胞生物學(xué)中，我們習(xí)慣于這樣一種想法，即當(dāng)一種酶傳遞信號時，一個分子事件會使這種酶打開?！?
在這項研究中，她和她的同事展示了人類MST2的體外和細胞培養(yǎng)實驗，這種酶的無數(shù)上游激活劑以同樣的方式觸發(fā)了MST2的自磷酸化，只是通過增加這些酶的局部濃度，從而減少了每種酶上酶位點之間的距離，使它們更容易相互磷酸化。
研究人員認為，他們的發(fā)現(xiàn)可能不僅適用于MST2，也適用于它的雙胞胎MST1和其他物種產(chǎn)生的非常相似的酶版本。
盡管這主要是一項基礎(chǔ)科學(xué)研究，但無論是用于基礎(chǔ)研究還是組織再生和抗癌治療的潛在治療應(yīng)用，研究結(jié)果都應(yīng)增強研究人員操縱希波通路信號的能力。
Kavran說：“我們在細胞培養(yǎng)中激活MST2的技術(shù)應(yīng)該對其他正在研究河馬途徑的實驗室有用，我們需要一種方法來以可控的方式打開它?！?
她和她的實驗室計劃研究這一途徑中其他酶的調(diào)節(jié)。
Thao Tran，Jaba Mitra，Taekjip Ha和Jennifer Kavran寫道“增加激酶結(jié)構(gòu)域的接近度以促進海馬信號傳遞過程中MST2的自磷酸化”。
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