西班牙基因組調控中心(CRG)團隊揭示,第二职业一些在能量產生和核苷酸合成中扮演關鍵角色的代谢酶代謝酶,在細胞核內還承擔著意想不到的第二职业“第二職業”:負責協調細胞分裂和DNA修複等關鍵功能。這一發現不僅挑戰了細胞生物學中長期存在的代谢酶生物學範式,而且為侵襲性腫瘤的第二职业治療開辟了新途徑。兩篇獨立研究發表在最新一期《自然·通訊》雜誌上。代谢酶
生物學教科書一直把細胞功能劃分得界限分明:線粒體是第二职业細胞的能量工廠,細胞質是代谢酶蛋白質合成的繁忙車間,而細胞核則是第二职业遺傳信息的保管者。然而團隊發現,代谢酶這些細胞區域之間的第二职业界限並不像之前認為的那樣明確。代謝酶在其通常工作之外做“兼職”。代谢酶
第一項研究中專注於代謝酶MTHFD2。第二职业傳統上,代谢酶MTHFD2位於線粒體,第二职业在合成生命的基本構建單元和促進細胞生長方麵發揮著關鍵作用。但研究發現,MTHFD2也在細胞核內“兼職”,在確保細胞正常分裂方麵發揮著關鍵作用。
在第二項研究中,團隊將注意力轉向最具侵襲性的乳腺癌類型——TNBC。通常,過度的DNA損傷會引發細胞死亡。然而,TNBC傾向於讓DNA損傷積累,而不產生後果,從而對傳統治療產生耐藥性。該研究解釋了部分原因:代謝酶IMPDH2轉移到癌細胞的細胞核內,協助DNA修複過程。也就是說,IMPDH2就像細胞核中的機械師,控製著本會殺死癌細胞的DNA損傷反應。
這兩項研究共同推動了利用癌細胞代謝脆弱性來治療癌症的新興領域。團隊表示,代謝酶是科學家可以利用的一類全新治療靶點,在攻擊癌細胞時“雙管齊下”,既破壞其能量產生機製,同時損害其修複DNA和正常分裂的能力。將這種策略與傳統治療相結合,可能會減少癌症適應的空間,並有助於解決常見的耐藥機製。