科学家首次发现MYC蛋白如何在癌症中发挥重要作用

科学家们第一次看到了MYC蛋白如何在癌症中发挥重要作用，如何与关键蛋白结合并控制细胞中的重要功能。这项研究发表在《自然结构和分子生物学》上，是瑞典林雪平大学的科学家和加拿大多伦多Margaret公主癌症中心的科学家合作完成的。从长远来看，新的发现可能有助于开发新的抗癌药物，这些药物将破坏肿瘤细胞中MYC的功能。

MYC蛋白调节健康细胞的许多重要功能。然而，MYC通常在侵袭性肿瘤中过度活跃。在这种情况下，MYC的功能可以与卡住的油门踏板相比较。MYC在细胞中的功能机制在很大程度上是未知的。因此，这项研究中的科学家希望找出转录因子MYC如何与另一种蛋白质，即TATA结合蛋白(TBP)相互作用。TBP是细胞中许多基因表达的启动按钮。

然而，事实证明，对于结构生物学家来说，MYC遥不可及。这就是所谓的“无序”蛋白质，它以一种非常动态的方式在不同的结构之间不断切换。MYC可以与细胞中300多种不同蛋白质结合。MYC与许多其他蛋白质快速相互作用的关键在于它的适应性和立即改变其结构的能力。

大约70%与癌症发展相关的蛋白质是紊乱的蛋白质。如果我们能够破坏这些蛋白质在肿瘤细胞中的功能，那么我们可能会有治疗癌症的新基础。但首先，我们必须详细了解它们的功能。研究人员面临的挑战之一是，他们必须找到可以使MYC蛋白足够稳定的条件，以便他们可以在原子水平上检查蛋白质结构。现在，他们试图捕捉MYC与TBP结合的瞬时图像，并可以使用晶体学和核磁共振(NMR)等方法研究蛋白质复合物。

“我们怀疑在马鞍形的TBP蛋白座位上有一个结合位点。然而，通过结晶学发现的第一件事是MYC如何与TBP“马鞍”的凹面结合，这正是我们所期望的。林雪平大学物理学、化学和生物学教授、研究带头人Maria Sunnerhagen说。

下一步是看他们发现的结构是否在蛋白质的生物功能中起作用。科学家创造了MYC突变，其中结合位点的不同特征被移除。然后，他们研究了蛋白质的功能以及细胞生长和存活是如何受到影响的。

“我们已经证明，这两个结合位点都会影响MYC的活性，并影响细胞的生长和增殖，”Maria Hagen说。破坏MYC和TBP之间的相互作用将大大降低细胞的生存能力。"

科学家们还不能以原子分辨率直接对具有更大生物功能的动态结合位点进行成像。因此，他们将不同方法获得的数据结合起来，在超级计算机中进行高级计算，以模拟这两种蛋白质之间的相互作用。他们使用AI将其放置在与观察到的数据最一致的结构上，并通过这种方式确定了以前未知的结合位点。研究人员认为，MYC通过使TBP更容易位于DNA的正确位置，有助于增加基因表达。

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