重新激活保护性p53,抗癌新靶点eIF4A3登场 | Science子刊

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众所周知 , 细胞的生长和分裂过程由基因控制 , 当这一正常过程出错时 , 细胞可能会生长失控形成癌症 , 并产生新的蛋白质继续为其提供营养 。
近期 , 瑞典Karolinska研究所的科学家们锁定了其中一种蛋白质——eIF4A3 。 他们调查了该蛋白及其在癌细胞生长过程中所扮演的角色 , 并指出控制癌细胞中eIF4A3的过度生成将促使癌细胞发生变化 , 导致其停止分裂并最终死亡 。 相关研究成果于8月4日发表在ScienceAdvances杂志上 。 研究小组相信这一发现会激发新的癌症治疗方法的发展 。

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来源:ScienceAdvances
这项研究首先通过对公开的癌症患者数据的分析表明 , eIF4A3在癌症中的高表达与核糖体生物合成(ribosomebiogenesis , RiBi)升高和不良预后相关 。

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eIF4A3在癌症中的高表达与RiBi升高和不良预后相关 。 (来源:ScienceAdvances)
研究还证明eIF4A3缺失会破坏RiBi的过程 , 从而改变癌细胞中蛋白质的产生 。
eIF4A3 , 也称DDX48 , 是一种ATP依赖的RNA解旋酶 , 属于eIF4A家族 。 作为外显子连接复合体的一部分 , 它参与各种转录后调控过程 。 研究发现eIF4A3定位于核糖体小亚基加工体(smallsubunitprocessome)的核仁中 , 并通过R-loop清除调节rRNA的加工 。
核糖体是细胞内蛋白质合成重要的细胞器 , 合成新核糖体的过程被定义为RiBi 。 RiBi是一个高度复杂的过程 , 包括核糖体RNA(ribosomalRNA,rRNA)转录、rRNA前体加工和核糖体亚基组装 。 任何这些步骤中的失常都可能导致RiBi应激的情况 , 通常表现为核仁形态的改变、RNA聚合酶I(PolI)转录的调控解除、temperedtranslation和受损RiBi检查点(IRBC)的激活 。 借此 , 5SrRNA与核糖体蛋白(RPs , 主要是L5和L11 , 也称uL18和uL5)一起从核仁释放 , 与MDM2(p53的关键负调节因子 , 在肿瘤中高表达)结合 , 从而隔离MDM2 , 导致p53变得稳定、转录活跃 。

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eIF4A3在剪接、RiBi和MDM2-p53控制中作用的图解模型总结 。 (来源:ScienceAdvances)
【重新激活保护性p53,抗癌新靶点eIF4A3登场 | Science子刊】由此可见 , 阻断eIF4A3将激活p53 。 我们知道 , p53是一种可通过阻止DNA受损细胞复制来预防癌症的蛋白质 , 而另一种蛋白质——MDM2常常阻止p53在癌细胞中正常工作 。
由于约50%的人类癌症中保留着野生型p53基因 , 只是这些p53的肿瘤抑制功能被MDM2等信号分子削弱了 , 因此科学家们希望通过开发小分子抑制剂来阻断p53与MDM2之间的相互作用 。
elF4A3阻断剂似乎能解决这个问题 。 就像文章的第一作者DimitrisKanellis所说:“有趣的是 , 我们注意到阻断eIF4A3也意味着MDM2蛋白发生了改变 。 这一变化有助于维持和加强p53 , 帮助抑制癌细胞生长 。 ”
进一步研究证明 , EIF4A3缺失通过IRBC介导的p53诱导和细胞周期调节因子转录的重编程诱导细胞周期阻滞 。 EIF4A3基因敲除能通过多种机制诱导细胞死亡 。

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EIF4A3的缺失以时间依赖性方式降低骨肉瘤U2OS细胞存活率 。 (来源:ScienceAdvances)
这些研究结果将有助于选择最有可能对eIF4A3抑制应答的患者 。 例如 , 结肠肿瘤通常生长迅速并表达高水平的核糖体 , 而一些肉瘤过度产生MDM2 。
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