CNIO破解TOR蛋白调控机制
西班牙国家癌症研究中心(cnio)的研究团队在《自然-结构分子生物学》期刊发表突破性成果,成功解析了负责调控tor蛋白的sea复合物结构。这一发现彻底改变了科学界对细胞如何感知和处理营养丰度信息的认知,为理解癌症等病理机制及开发更精准的干预疗法提供了关键线索。
tor蛋白(在哺乳动物中称为mtor)是细胞生长的核心“传感器”,负责判断环境资源是否足以支持细胞增殖。当营养匮乏时,tor被抑制,细胞进入节能模式;而当氨基酸或葡萄糖充足时,tor激活,驱动细胞生长。cnio研究员lucas tafur指出,过去认为直接针对tor总活性进行药物干预是主要手段,但这往往伴随严重副作用。如今,通过深入解析调控tor的复杂蛋白机器,科学家有望找到更精准的干预靶点。
该研究以酿酒酵母为模型,利用其tor蛋白与人类高度保守的特性,将发现成功延伸至人类医学领域。tor蛋白在从植物到灵长类的广泛生物进化中均发挥关键作用。研究团队采用冷冻电镜技术,在零下196摄氏度的极端条件下,获得了sea复合物近乎原子分辨率的三维结构。这一技术突破使得科学家能够清晰观察到蛋白复合物的精细构造。
研究揭示,sea复合物(又称gator)作为一个“总调控器”,能够整合氨基酸、胆固醇和葡萄糖等多种营养信号。此前理论认为该复合物由两个相互制约的部分组成,但新结构显示其作为一个整体协同工作,打破了旧有认知。此外,研究还发现单个氨基酸的突变即可完全改变tor的激活或抑制开关,这解释了为何此类系统故障会导致肿瘤发生,同时也提示通过微调特定部位即可实现选择性治疗。
tor蛋白因能结合雷帕霉素(zui初从复活节岛土壤中发现)而得名,该药物早已用于器官移植抗排斥及抗癌治疗。此次对sea复合物结构的解析,标志着人类在代谢疾病和癌症治疗领域迈出了从“广谱抑制”向“精准调控”转变的关键一步。对于中国生物医药从业者而言,这一成果提示在药物研发中应更加关注蛋白复合物的动态调控机制,而非单一靶点,这或许是未来突破肿瘤治疗瓶颈的重要方向。
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