以前被忽视的酶是如何帮助调节溶酶体和细胞功能的

辛辛那提大学的Atsuo Sasaki博士正在领导一个多学科团队，该团队获得了美国国立卫生研究院的资助，以更多地了解以前被忽视的酶是如何帮助调节溶酶体和细胞功能的。

　　

   

   

图片:Atsuo Sasaki博士在他的实验室工作。

曾经被认为在细胞内只有一项简单的工作，研究人员继续了解被称为溶酶体的细胞器的重要性。

细胞器是细胞中被膜包围的小结构，具有特定的功能。溶酶体有助于许多细胞功能，包括在自噬过程中帮助将物质分解成更有用的能量来源，类似于肠道在整个身体层面上将食物分解成可用的营养物质。这一过程有助于细胞再生和更新，而且还发现了溶酶体途径来保护细胞免受病原体和病毒的侵害。

但当溶酶体不能正常工作时，就会导致神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病和癌症。

由辛辛那提大学的Atsuo Sasaki博士领导的一个研究小组获得了美国国立卫生研究院160万美元的研究项目资助(R01)，以了解更多关于以前被忽视的酶如何帮助调节溶酶体和细胞功能。

研究方法

Sasaki说，他们正在研究的这种酶已经被确定为一个“缺失的环节”，它基于一种叫做GTP的能量分子的可用性来调节溶酶体功能。

“我们希望利用这笔资金来帮助寻找新的调控途径，一种调节这种溶酶体活动的新机制。”“我们获得了不同寻常的高分和资助鼓励，所以我希望与优秀的成员一起推动这个令人兴奋的项目，以发现新的发现。”

Sasaki团队将研究这种酶是如何在各个方面驱动溶酶体功能的。研究人员将检查这种酶的平衡和信号传递，并进行病理分析，以确定这种酶是否在全身各种组织类型中调节这种功能。

研究小组认为，这种酶在调节肝脏代谢方面发挥着重要作用。合作研究员中村研究肥胖和分子代谢机制，并将利用他的专业知识研究酶如何通过动物模型中的溶酶体功能调节肝脏代谢。

“肝脏是调节全身葡萄糖代谢的一个非常重要的器官，但几乎没有关于GTP如何促进这种调节的信息，通过分析这种分子，我们预计它可以为发现GTP如何做到这一点的新生物学铺平道路。这是一个非常基础的东西，也是研究中非常令人兴奋的一部分。”

Perez-Tilve是研究内分泌信号如何相互作用以调节新陈代谢及其受营养物质和环境影响的专家和领先科学家，他补充说:“从核心上讲，这个项目研究了一种全新的机制，使细胞能够对能量资源进行最佳控制。”“拟议的研究将使用广泛的技术，研究这种分子机制在细胞和整个生物水平上控制能量稳态的影响。”

研究应用

在初步研究中，当酶被抑制剂阻断时，溶酶体的功能下降。

Sasaki说，随着研究小组了解的更多，这种抑制剂可以用来减缓或停止癌细胞中的溶酶体功能，有效地切断肿瘤分解营养物质的能量，帮助削弱癌症。

Sasaki说，在其他情况下，GTP能量来源可以在体内增强，使溶酶体功能加班工作，为细胞提供更多的能量来再生和自我修复。

“除了这项工作，我们希望它能导致针对溶酶体相关疾病的新疗法，如癌症、代谢性疾病、神经退行性疾病和衰老。”“例如，如果一个人的溶酶体活性有可控的增加，你可能会防止衰老，变得更年轻，因为我们可以粉碎一些有用的东西来再生我们的细胞。”

通过了解这种肝脏特异性酶的机制，也有可能开发出治疗2型糖尿病和脂肪肝等疾病的新疗法。

他说:“目前还没有针对GTP途径的药物或疗法，所以通过针对这一途径，它可能是改善患者健康的一个很好的新治疗靶点。”

合作与成功

Nakamura指出，他第一次与Sasaki合作是在他们都在哈佛大学接受培训的时候，巧合的是，10年前他们都在同一时间搬到了辛辛那提。

Sasaki现在有两个R01研究项目，除了他最近同时获得的人类前沿科学计划奖，这在当今的研究领域是一个罕见的成就。

“让这个奇迹成为可能的是我有非常好的同事，”Sasaki说。“合作使第二个R01成为可能，我非常感谢作为一个团队获得这一成就。”

这两个项目同时进行研究，可以提高研究能力和协同作用。

他说:“一个R01已经很棒了，但两个R01就相当于一笔拨款推动研究的力量的2.5倍甚至3倍。”