蛋白“钥匙”有助于癌症药物研制

    美国莱斯大学的一项新研究将使生物学专家了解发生在DNA复制过程中的蛋白反应的一个关键层次，研究首次展现了一种关键蛋白如何打败它的敌手并在DNA修复发生时关闭细胞分裂。研究的结果刊登在2004年12月8日的Stucture期刊上。这些结果将帮助药物制造者设计出能够阻止癌细胞扩增的靶向治疗药物。

    在这项研究中，Shamoo和研究生John Bruning利用x射线结晶学方法和恒温滴定热卡计来确定人类扩增细胞核抗原（PCNA）蛋白的两种变体的结构。PCNA是“滑动夹”蛋白家族的一个成员。滑动夹是一些环状的蛋白质，它们能够沿着DNA链滑动。DNA穿过环中间，而PCNA则充当其它DNA修复或复制所需的蛋白质的一种停泊机制。编码滑动夹蛋白的基因存在于除了一些病毒外的所有生命体中。

    在人类中，至少有十多个蛋白能够利用PCNA来停泊。洛克菲勒大学确定的PCNA的结构包含来自细胞调节蛋白p21的PIP-box。P21由携带受损DNA的细胞产生。在健康细胞中，p21能够与PCNA紧密结合以防止在损伤修复之前制造DNA拷贝。

    Shamoo和Bruning确定的PCNA结构含有两种其它类型的PIP-box，它们都与DNA复制有关。通过比较弱的锁匙和较强的p21锁匙的化学结构，研究人员能够确定p21如何优化它们和PCNA的连接。

    如果药物研制者能够模仿p21的这些策略来设计出靶向癌症的化合物，那么他们就能够攻击癌细胞扩增的能力。

    根据一篇由早稻田大学的研究人员所发表的新研究，将可以让生化学家更加了解发生在DNA复制而产生蛋白质之间的交互作用关键，也第一次证实一种关键蛋白质如何胜过它的敌手，当当DNA进行修补时关闭细胞分裂。

    这项研究工作是由美国癌症协会所主持，发表于12月8 日的Structure期刊中。研究结果将有助于药厂设计可抑制癌细胞倍增的疗法。

    所有的癌症都有某种DNA复制的形式发生错误，因此对于DNA复制的基本理解对于癌症药物的设计而言，有至高无上的重要性。

    此外，几乎所有类型的生命形式，包括细菌，都可以让我们研究蛋白质的变形，研究人员相信这项研究工作将有助于研发新的抗生素药物。

    研究人员利用X射线辐射结晶学和等温滴定法测定蛋白质的二个种变形结构，称为Human Proliferating Cellular Nuclear Antigen或PCNA。

    PCNA是滑钳(Sliding clamp) 蛋白质家族的成员，之所以被命名如此，是由于它们独特的形状和作用。滑钳试一种环状的蛋白质，可以沿着DNA股移动。

    细菌所使用的滑钳蛋白质与人类的PCNA有一样的功能，但是启动的钥匙在二者之间却相当不同。因此可以设计出会影响细菌但不会影响人类的抗生素。