靶向抗癌新进展!科学家成功揭示著名致癌蛋白Ras变构动力学机制

发布时间:2019-02-20

Ras被称为最常见的致癌蛋白,直接导致所有癌症中的30%,并间接参与几乎所有的癌症。30多年来,科学家们一直未能成功地靶定它。

 

近日,中国科学技术大学校龙冬教授课题组运用液体核磁共振波谱方法,在癌基因蛋白Ras活性态变构动力学研究领域取得重要新进展,相关成果日前发表在学术期刊 《德国应用化学》上。

 

研究人员让Ras的多维核磁波谱学测量成为可能

 

作为细胞内关键的信号转导分子,Ras蛋白的活性改变与人类恶性肿瘤的发生密切相关,也因此成为抗癌药物研制的重要靶标。通常情况下,Ras可促进细胞的生长,但是在突变或发生异常时,它也可以导致细胞生长失控。而处于天然GTP分子结合状态下的Ras位点特异性动力学信息,对深刻理解其信号转导机理以及相关抑制剂研究至关重要,但由于Ras本身的GTP酶活导致其活性状态极不稳定而不易研究。


龙冬课题组通过实时核磁共振实验,首次获得Sos介导下的Ras不对称核苷交换反应的直接动力学证据,并利用这一反应方向选择性发展了一项可延长癌基因蛋白Ras活性态的有效实验方法,使得针对Ras天然活性态的多维核磁波谱学测量成为可能。


 


研究人员获Ras天然活性态的构象动态特性

 

由于Ras属单体GTP结合蛋白,具有弱的GTP酶活性。Ras蛋白的活性状态对细胞的生长、分化、细胞骨架、蛋白质运输和分泌等都具有影响,其活性则是通过与GTP或GDP的结合进行调节。所以,在此基础上,该团队实现了天然Ras-GTP复合物的近全位点(97%)的主链信号指认;并运用基于自旋弛豫的核磁共振方法以及一项新发展的数字信号后处理技术获得Ras天然活性态在毫秒时间尺度的构象动态特性。

 

Ras实验研究获资金资助

 

在中国科学技术大学校龙冬教授课题组这一工作中揭示的Ras协同构象动态网络涵盖了近年来发现的重要变构抑制剂结合位点,支持了分子间识别的构象选择理论。


 


该项研究进一步阐明Ras天然活性态的构象动态属性,为完整理解及调控Ras信号转导活性奠定了重要基础。尽管科学家们对ras基因,Ras蛋白等的研究已达一定的深度,ras基因已在临床有一些应用,但仍有许多问题需解决。因此,科技部、基金委和中央高校基本科研业务费对该项目研究提供资金资助。


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