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Science之脑洞大开:模拟老年痴呆的分子机制居然能治癌

2016/11/14 来源:生物探索
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导读
比利时VIB鲁汶大学Switch实验室在11月11日Science上揭示了一个新设计的分子,能通过淀粉样蛋白的形成机制有效抑制癌症的发生。这项工作表明:根据淀粉样蛋白的结构可以合理地开发一种新的生物分子,能够对抗各种各样的疾病。


经过十多年的研究,比利时VIB鲁汶大学Switch实验室揭示了一个新设计的分子,能通过淀粉样蛋白的形成机制有效抑制癌症的发生。这项工作表明:根据淀粉样蛋白的结构可以合理地开发一种新的生物分子,能够对抗各种各样的疾病。他们在11月11日Science上发表这篇文章后,下一步要做的是将这一突破性的技术直接为患者服务。

在煮熟的鸡蛋,啤酒泡沫和蜘蛛丝的蛋白质都有一个类似的结构单元:淀粉样蛋白。这些结构也在人类中活跃,在如黑色素的生产和细胞激素储存过程中发挥作用。淀粉样蛋白也与如白内障、老年痴呆症和凝血障碍的疾病相关。由Switch实验室的Frederic Rousseau和Joost schymkowitz教授,发明了一个设计原则,可以用来摧毁基于淀粉蛋白的特性几乎任何功能。

捕捉肿瘤

这个新技术将设计好的淀粉样蛋白靶向著名的癌症靶标:血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)。通过筛选他们确定了一个肽,被称为“vascin”,能高度有效抑制VEGFR2。很快设计的淀粉样蛋白结构的vascin就入侵细胞,从二聚体慢慢转化成淀粉样纤维,诱导靶向蛋白VEGFR2的蛋白质聚集体形成。VEGFR2开始黏在一起形成团块,让蛋白失去功能。因为VEGFR2对于某些特定的癌症的生存至关重要,它的失活可以杀死癌细胞,在小鼠中阻止肿瘤的生长。

Frederic Rousseau教授说:“我们可以把它比作一个能捕捉肿瘤的“蜘蛛网”。通过人为地模仿蛋白质团块的形成,我们可以抑制在一些疾病中发挥核心作用的分子。由于这些原则适用于几乎所有的蛋白质,我们的方法可能不是仅仅在开发未来的癌症疗法中有用,而且在治疗抗药性感染中也会有用。

新技术

研究发现一个短的淀粉样蛋白片段可以诱导与正常淀粉样蛋白不相关的变性,这种变性方式与天然淀粉样蛋白聚集的基本生理生化特性类似。

这个新技术的发明可以追溯到数年前,受到广泛的专利保护。同时,Switch实验室和其他几个研究小组合作,表明这项技术可以有很多应用,从超级细菌和真菌感染的治疗到改良作物。

Joost Schymkowitz教授说:“虽然我们还不知道功能性的淀粉样蛋白是否可用在人类做治疗应用,新药的潜力是巨大的。我们的团队将在未来几年内,试图把这一新技术转变为患者的直接利益。”

新的经营策略

与Switch实验室密切合作,VIB的技术转移团队正在积极推行这一顶级科研成果转换成社会价值。

Els Beirnaert博士(VIB新企业的高级经理)说:“这项技术新颖的作用方式、可设计性和潜在的能降低具有挑战性的细胞内疾病的目标,让这个技术成为一个有吸引力的基础,运用于开发治疗各种疾病的新的突破性药物。”

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