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“放纵”的激酶在人脑和果蝇脑中引发类似问题(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2006年12月20日 来源:生物通
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生物通报道:俄勒冈州立大学研究员最新研究结果显示,在多种人类癌症含量都有所上升的一种酶,似乎与果蝇的异常肿瘤生长有关。此发现为弄清干细胞生物特征和癌症之间的关系提供了新模型。研究结果刊登于12月20日《Genes & Development》杂志,第一作者为Ryan O. Andersen和博士后Cheng-Yu Lee。
生物通报道:俄勒冈州立大学研究员最新研究结果显示,在多种人类癌症含量都有所上升的一种酶,似乎与果蝇的异常肿瘤生长有关。此发现为弄清干细胞生物特征和癌症之间的关系提供了新模型。研究结果刊登于12月20日《Genes & Development》杂志,第一作者为Ryan O. Andersen和博士后Cheng-Yu Lee。
研究小组利用荧光着色和激光扫描显微镜,研究aurora-A基因的各种突变形式,观察其蛋白表达的变化怎样影响果蝇成神经细胞(neuroblasts)的功能。成神经细胞是一种神经干细胞,保持干细胞的特征,却不会发展为肿瘤。
霍华得修斯医学研究所研究员Chris Doe,与同事跟踪果蝇中过量新生的成神经细胞,找到罪魁祸首——aurora-A激酶。正常条件下aurora-A激酶如同一个交通警察,在成神经细胞有丝分裂过程中管理各种蛋白。
“对于人类癌症,大多数认为干细胞数量是许多癌症的核心,”Doe实验室博士生Ryan O. Andersen说。这些干细胞不进行正常的分裂,失去控制,产生过量的干细胞,最终导致肿瘤。
aurora-A在进化过程中非常保守。Doe研究小组发现果蝇aurora-A突变会引发两个明显问题:向神经元分化有关的蛋白(Numb)和成神经干细胞自我更新(aPKC)会改变它们在细胞中的位置,提供皮层极性的有丝分裂轴方向偏离,很快地导致携带错误蛋白的新细胞(包括新生成神经细胞)大量扩增,导致脑瘤形成。
果蝇大脑中突变aurora-A的荧光成像,过多的神经干细胞(DNA用红色表示,成神经细胞用绿色表示)
“我们推测,aurora-A激酶在成神经细胞中是调节蛋白位置所必需的,”Doe说,“如果没有它,向新生的神经元传递的neuron-promoting蛋白会很少,新生的神经元不会丢失干细胞性质,导致果蝇脑中出现干细胞肿瘤。”
此次研究结果颠覆了传统观点,传统观点认为aurora-A的过度活跃导致肿瘤,包括一半以上的结肠癌。相反,Doe及其同事发现正常情况下aurora-A和numb是肿瘤抑制物,缺失aurora-A会加速新的成神经细胞的过量表达,导致肿瘤。(生物通记者 小粥)