酵母蛋白可能有助于对人类开发新的抗真菌治疗

像细菌,酵母是随处可见,甚至在我们的身体。和细菌一样,你可以通过酵母感染和患病。酵母感染每年大约有1.5亿人,杀死大约170万,特别是那些免疫功能不全的。

酵母细胞和人类免疫系统细胞依靠化学反应知道何时成长惊人的相似。亚利桑那大学的科学家已经确定了两种细胞类型之间的细微差别,可以帮助刺激抗真菌药物的发展能够攻击致病酵母体内,同时保留免疫系统。

他们的发现发表在杂志上eLife,不仅对药物开发产生影响,他们也提供了重要的见解的进化一个古老的增长控制通路中所有的多细胞生物。

众所周知在科学界,集团的蛋白质称为TORC1——简称雷帕霉素靶激酶复杂1 -控制从人类到酵母细胞的生长。但研究人员已经发现和命名在酵母蛋白触发这个过程——营养传感器和他们叫Ait1 TORC1调节器。正常工作时,Ait1关闭TORC1在酵母细胞缺少营养,阻止细胞生长。

“Ait1有点像牵手TORC1到位,用手指在顶部和电影达到TORC1,取决于有多少营养细胞,”这项研究的共同作者安德鲁•Capaldi UArizona副教授分子和细胞生物学系和BIO5研究所成员。

Capaldi实验室感兴趣决定细胞如何感知压力和饥饿,然后决定如何快速成长。了解TORC1触发不同的生物体是非常重要的发展中治疗各种各样的疾病。

TORC1最初发现于酵母,但也是至关重要的细胞的激活人体免疫系统响应。TORC1不工作时,就会引发癌症的发展,糖尿病和各种神经系统疾病包括癫痫和抑郁。

“如果TORC1太活跃,它可以引起癌症或癫痫。如果它是不够的,那么它会导致抑郁症,”Capaldi说。“我们把这里叫做金凤花规则。”

但事实上,人体同样取决于TORC1通路酵母提出了一个问题。

Capaldi说,如果科学家开发药物,抑制致病酵母的生长通过控制TORC1,“我们就有大麻烦了,因为TORC1也控制人类免疫细胞的生长和更多。”

“作为一个例子,你可以阻止酵母的增长很容易使用雷帕霉素-一种直接结合的药物,抑制TORC1——这样将反对任何感染,”Capaldi说。“然而,同一药物经常用于移植患者抑制他们的免疫系统,这将是一场灾难。”

研究人员发现,尽管TORC1通路在酵母和人类非常相似,人类不要依赖Ait1 TORC1进行监管。因此,药物,专门针对Ait1应该抑制酵母菌的生长,而不是人类的免疫细胞。

Ait1只有演化在过去的2亿年里,这是最近进化。大约2亿年前TORC1监管机构称为Rheb似乎已经从各种生物体的细胞消失Ait1进化的确切时间。

“我们表明,人类发现的一些古代TORC1监管机构(包括Rheb)已经迷失在获得相同的酵母Ait1 2亿年前,“Capaldi说。“这些古老的监管机构也已失去了进化的其他单细胞生物,包括许多寄生虫和植物。所以,很有可能其他单细胞生物获得了新的监管机构——类似于Ait1——他们自己的。现在人们可以出去找他们,因为他们也将良好的药物靶点。”

与罗Xiangxia Capaldi也是这项研究的合著者,研究专家Capaldi实验室,和两个UArizona校友是该研究的主要作者——瑞安·华莱士,谁赢得了2021年在生物化学和分子生物学博士学位,现在是一名科学家,英杰华系统生物学公司在圣地亚哥,陆和埃里克,他获得了学士学位2021年在分子和细胞生物学和生物化学,现在攻读博士,华盛顿大学医学学位。

研究人员发现申请了专利作为抗真菌化合物通过一个目标科技推出亚利桑那州大学办公室,独占鳌头大学创新。

参考:华莱士RL,陆E,罗X, Capaldi美联社。Ait1调节TORC1信号在出芽酵母和本地化。eLife。2022;11:e68773。doi:10.7554 / eLife.68773

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。