“饿死”癌细胞转变他们的新陈代谢以蛋白质为食
氨基酸是蛋白质的基石和关键营养物质对细胞生长和增殖。理解细胞如何利用氨基酸在不同的环境中是一个核心问题的基本生物学和癌症研究。肿瘤组织通常有一个有限的血液供应,在这种情况下,肿瘤细胞转换他们的代谢活动。
特别是,他们从吸收营养物质由血管营养利用替代,如打破周围的蛋白质食物来源当面临饥饿。然而,机制,使癌细胞使这个开关仍很大程度上是难以捉摸的。
更好地理解的分子途径基石在癌症,这种营养素开关两组科学家与匹配技术合作:威廉棕榈的德国癌症研究中心(DKFZ)海德堡是领先的癌症专家新陈代谢,Johannes Zuber研究所的分子病理学(IMP)在维也纳功能性遗传癌症带来了充足的经验。科学家建立他们的研究与严格控制营养条件模拟氨基酸饥饿,因为它在许多肿瘤的发生。然后他们使用“基因”剪刀CRISPR-Cas9破坏基因组中几乎每一个基因的表达,允许他们确定几个途径参与养分的开关。
其中,科学家们发现了一个uncharacterised细胞生存所需的基因,只有当癌细胞以细胞外蛋白质。这个基因,科学家们改名为“LYSET”(溶酶体酶贩卖因素),原来是溶酶体的功能的关键,小细胞器功能的胃细胞蛋白质的消化。进一步的实验的功能LYSET透露,所谓的基因作为核心组件mannose-6-phosphate通路,这需要填充溶酶体与消化酶。在缺乏LYSET,癌细胞缺乏酶的溶酶体和不再能够消化蛋白质。
然后科学家们转向小鼠模型来研究肿瘤LYSET在现实的功能。他们发现的损失LYSET强烈受损的几种类型的癌症,肿瘤发展正常的营养条件下时耐受良好。
威廉的手掌,他的实验室是最早描述癌细胞的能力在细胞外蛋白质饲料,说:”LYSET,我们发现了一个代谢途径的一个核心组成部分,使适应不同的营养素,癌细胞生存的一个关键能力和在肿瘤的生长环境。”
“这就是发现令人兴奋,”约翰Zuber说。“LYSET mannose-6-phosphate通路是特别重要的肿瘤细胞,因此可以分子入口点攻击癌症的主要代谢瓶颈。”
参考:Pechincha C, Groessl年代,卡莉R, et al。溶酶体酶LYSET贩卖因素使细胞外蛋白质的营养用法。科学。0 (0):eabn5637。doi:10.1126 / science.abn5637。
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