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肿瘤诱发蛋白CPEB4可激活数百致癌基因

2011/12/06 来源:科技日报
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导读
研究人员发现蛋白质CPEB4就像“细胞管弦乐队的指挥”,能激活“与肿瘤发育有关的数百个基因”,将健康细胞变成癌细胞,因此抑制CPEB4有望为科学家们治疗癌症开辟全新途径。

据美国物理学家组织网12月4日报道,西班牙巴塞罗那生物医学研究所的教授劳尔·门德兹和巴塞罗那医院的皮勒·纳瓦罗在最新一期《自然·医学》杂志上撰文指出,蛋白质CPEB4就像“细胞管弦乐队的指挥”,能激活“与肿瘤发育有关的数百个基因”,将健康细胞变成癌细胞,因此抑制CPEB4有望为科学家们治疗癌症开辟全新途径。

蛋白质研究专家皮勒·纳瓦罗表示:“我们的研究发现,癌症的起源非常特别。不仅特定基因的变异会促进肿瘤的生长和发育,而且,即使没有这些基因变异,位于不正确位置的一个蛋白质(CPEB4)的表达也能‘触发’数百个信使分子(mRNAs,其主要作用是传递基因信息以合成蛋白质)。这个过程会导致很多‘正常’的基因表达,但是,其表达的数量和时间都不合适,因而也可能诱发肿瘤的生长和发育。”

他们对身体组织、胰腺和大脑进行检查后发现,健康细胞中并没有发现CPEB4,只在肿瘤中探测到了CPEB4。他们将人类癌细胞植入老鼠体内进行了实验,结果发现,癌细胞中CPEB4浓度下降会导致肿瘤的大小减少80%。

该研究的第一作者埃琳娜·奥迪兹-萨帕特尔表示:“这种情况和组织纤溶酶原激活剂(tPA)类似,tPA这种蛋白在健康的胰腺中不会‘现身’,但在胰腺肿瘤中却会高度表达。”因此,抑制CPEB4蛋白将提供一种非常有针对性的抗肿瘤治疗方法,而且副作用很少。

最新研究为癌症治疗开辟了新的道路,研究人员正在设计和分析有治疗潜力的CPEB4抑制剂。门德兹和纳瓦罗表示:“尽管我们还需要对其进行更周密的研究以找出有抑制作用的分子,并在各种模型上测试其效能,然后决定其临床潜力,最后才能用于治疗病人,但是,研究表明,其极富临床应用潜力。”


Key contribution of CPEB4-mediated translational control to cancer progression

Elena Ortiz-Zapater,  David Pineda,  Neus Martínez-Bosch,  Gonzalo Fernández-Miranda,  Mar Iglesias, Francesc Alameda,  Mireia Moreno,  Carolina Eliscovich,  Eduardo Eyras,  Francisco X Real,  Raúl Méndez  & Pilar Navarro

Malignant transformation, invasion and angiogenesis rely on the coordinated reprogramming of gene expression in the cells from which the tumor originated. Although deregulated gene expression has been extensively studied at genomic and epigenetic scales, the contribution of the regulation of mRNA-specific translation to this reprogramming is not well understood. Here we show that cytoplasmic polyadenylation element binding protein 4 (CPEB4), an RNA binding protein that mediates meiotic mRNA cytoplasmic polyadenylation and translation, is overexpressed in pancreatic ductal adenocarcinomas and glioblastomas, where it supports tumor growth, vascularization and invasion. We also show that, in pancreatic tumors, the pro-oncogenic functions of CPEB4 originate in the translational activation of mRNAs that are silenced in normal tissue, including the mRNA of tissue plasminogen activator, a key contributor to pancreatic ductal adenocarcinoma malignancy. Taken together, our results document a key role for post-transcriptional gene regulation in tumor development and describe a detailed mechanism for gene expression reprogramming underlying malignant tumor progression.

文献链接http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.2540.html

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