基于胶原衍生基质因子(matrikine)生成预测及其与整合素αMβ2结合功能的结肠癌恶性进展计算生物学研究

　　结肠癌转移机制研究取得新突破！研究人员通过计算生物学方法，聚焦ECM重塑过程中的胶原蛋白I/III型(COL1A1/COL3A1)降解产物——基质因子(matrikine)，预测其与整合素αMβ2(Mac-1)的结合特性。研究发现两个具有β-折叠/环状结构的活性片段可通过αI结构域与整合素结合，为靶向肿瘤微环境(TME)的免疫治疗提供新靶点。

　　

结肠癌作为全球癌症相关死亡的第二大诱因，其转移过程与细胞外基质(ECM)重塑密切相关。这项研究另辟蹊径，不再局限于传统核心基质蛋白(core matrisomes)研究，而是通过计算机模拟手段，聚焦胶原蛋白降解产生的生物活性片段——基质因子(matrikines)的生成机制及其功能。

研究团队构建了完整的计算生物学分析链条：以I型(COL1A1/COL1A2)和III型(COL3A1)胶原为前体蛋白，膜型基质金属蛋白酶(MMP14)作为剪切酶，整合素α_Mβ₂(又称Mac-1)作为受体，钙调结合蛋白(CALD1)作为下游效应分子。通过计算机模拟胶原蛋白的酶切过程，对产生的片段进行三维结构预测，再与整合素受体进行分子对接分析。

令人振奋的是，来自COL1A1和COL3A1的两个片段展现出显著的结合潜力，它们均含有β-折叠和环状结构域——这与已知配体如细胞间粘附分子-1(ICAM-1)和多效生长因子(pleiotrophin)的结合区域高度相似。考虑到整合素α_Mβ₂是吞噬细胞的标志性表面分子，该发现为开发靶向肿瘤微环境的新型免疫疗法提供了理论依据。