革新肿瘤学:同步加速器X射线揭露癌症蛋白质的弱点

　　科学家们发现了细胞复制信号通路中三蛋白复合物的复杂工作原理，这一突破可能会导致新的更有效的癌症治疗方法。这项研究利用先进的成像技术，增强了我们对蛋白质相互作用的理解，并为药物开发提供了新的途径。

　　

通过蛋白质复合物分析解锁癌症药物靶点，三种蛋白质协同工作，传递细胞分裂的信号，揭示抗癌药物的新目标。

我们体内的细胞复制是由蛋白质之间传递的一系列分子信号触发的。当这些信号失控时，阻断这些信号的化合物显示出抗癌药物的潜力。最近，科学家们发现了信号传递途径中需要三种蛋白质连接起来的一个步骤的分子机制。

通过同步加速器X射线用户设备确定的关于这种三蛋白复合物的详细知识，为对抗某些类型癌症的药物的新靶点指明了道路。

了解癌症信号通路的进展

一些很有前景的抗癌药物是通过干扰传递信号给体内细胞进行复制的蛋白质来起作用的。这可以减缓肿瘤的生长。然而，耐药机制使信号绕过堵塞。因此，从事癌症治疗的科学家需要从分子水平上了解信号蛋白相互作用的方式。

当连接在一起并固定在细胞膜内部时，这种由三种蛋白质组成的复合物(橙红色，紫色和绿色)在细胞复制中起着关键作用，使其成为抗癌药物开发的潜在目标。

在这项研究中，科学家们使用生化实验结合蛋白质结构研究来了解信号通路中关键步骤的细节。研究结果提供了一个更清晰的画面，尽管几十年的研究仍然不清楚的过程。这可能会改善治疗肺癌、结肠直肠癌、胰腺癌和其他癌症的药物。

一种关键蛋白质复合物的深入分析

这项工作的重点是细胞复制信号链中的一个环节，涉及被称为SHOC2、PPIC和RAS的蛋白质。组装后，这种三蛋白复合物变得具有化学活性，使信号级联的下一步成为可能。

为了获得有关蛋白质中单个原子位置的详细信息，研究小组使用了基因泰克公司的电子显微镜和斯坦福大学同步辐射实验室的蛋白质晶体学。为了了解这三种蛋白质是如何像拼图游戏一样组合在一起的，研究人员在劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源(能源部科学办公室用户设施)中使用了一种称为小角度X射线散射(SAXS)的技术。

利用SAXS数据，研究人员能够捕捉到天然形式(悬浮在溶液中)的大而灵活的蛋白质复合物的快照。这使他们能够模拟SHOC2的灵活性，它作为另外两种蛋白质的支架。

对未来癌症治疗的启示

结合其他结构数据、生化研究和计算机模拟，这项工作回答了许多悬而未决的问题，包括与疾病相关的突变如何影响复合体的组装，以及蛋白质如何共同工作以激活信号传导过程的下一步。总的来说，这项工作为发现新型靶向抗癌药物开辟了新的途径。

参考文献:“Structural basis for SHOC2 modulation of RAS signalling” by Nicholas P. D. Liau, Matthew C. Johnson, Saeed Izadi, Luca Gerosa, Michal Hammel, John M. Bruning, Timothy J. Wendorff, Wilson Phung, Sarah G. Hymowitz and Jawahar Sudhamsu, 29 June 2022, Nature.