科學家發現一種酶可以治療癌症，糖尿病和肥胖症

揭示關鍵細胞酶的分子雜技可能會導致癌症和代謝疾病（如肥胖和糖尿病）的新療法。

細胞酶被稱為PI3KC2A，雖然科學家知道它控制了許多關鍵的細胞功能，但他們仍然不確定詳細的結構機制。

他們知道的一件事是，當酶接收外部信號時，酶控制細胞膜上發生的情況。

他們還知道它控制信號如何影響細胞內的重要過程。

除其他外，這些過程調節細胞如何生長，分裂和分化。

現在，「 分子細胞 」雜誌上發表的一篇新論文首次描述了細胞酶如何從細胞內的非活性狀態轉變為細胞膜中的活躍狀態。

來自德國柏林Leibniz-ForschungsinstitutfürMolekularePharmakologie（FMP）的研究人員與瑞士日內瓦大學的同事一起研究了PI3KC2A已有一段時間了。

他們的新工作揭示了以前未知的關於稱為「受體攝取」的關鍵細胞機制的事實。涉及該機制的過程的中斷涉及諸如癌症，糖尿病和其他代謝紊亂的疾病。

FMP的高級研究作者之一Volker Haucke教授表示，他們的研究結果「可能為治療提供直接目標。」

細胞膜是動態系統

細胞膜比將細胞內容物保持在一起做得更多。如果這就是他們所做的一切，那麼它們隻不過是惰性的皮膚; 但仔細觀察就會發現它們是動態系統，可以嚴格控制化學物質進出細胞。

細胞膜的結構已被描述為「 脂質海 」，其含有控制膜的「選擇性滲透性」的漂浮的蛋白質簇。

脂質是脂肪樣分子，在滲透過程中也很活躍。它們作為「分子開關」起作用，用於在細胞內部接通的化學信號的級聯。許多這些級聯控制著細胞生長，分裂和分化等基本功能。

PI3KC2A等酶可以在脂質的產生中發揮作用，脂質可以作為分子開關。因此，找到針對它們的方法可能會導致可以乾預這些過程的藥物。

例如，細胞分化對於新血管的形成或血管生成是至關重要的，血管生成是腫瘤生長的關鍵步驟。

受體攝取

在以前的工作中，科學家已經發現了很多關於PI3KC2A過程的結構和細胞生物學，包括它在受體攝取中的作用。

例如，他們建立了來自細胞外的配體或外部化學信號，通過與稱為受體的表面蛋白結合來刺激酶。此類配體包括觸發細胞內信號級聯的胰島素和生長因子。

一旦被激活，PI3KC2A就會啟動一種稱為內吞作用的過程，其中小袋或囊泡將「配體結合受體」帶入細胞內部。

一旦進入細胞內，配體結合受體就會觸發控制關鍵細胞功能的信號級聯反應。

新研究非常重要，因為它揭示了PI3KC2A在此過程的每個步驟中經歷的詳細變化。

活性酶"展開它的手臂"

Haucke教授解釋說，他們發現的一件事是，當細胞酶或激酶在細胞內無活性並停留時，它看起來「捲起來，看起來好像已經把它的"臂"包裹在自身周圍。」

他和他的同事們還發現，當細胞膜的兩個組分同時在同一個地方時，酶才會變得活躍。

「當發生這種情況時，」他說，「激酶展開它的"臂"，每個"臂"都與兩個組成部分中的一個結合。」

在此之後幾秒鐘，該過程將開始。該酶開始產生大量脂質信號分子，然後觸發「活化信號受體的攝取」進入細胞內部。反過來，他們引發了調節細胞生長，分裂和分化的級聯。

該團隊現在計劃為藥物開發商確定候選分子以進一步開展。

「這是我們第一次掌握一種機制，最終可能使我們能夠改變PI3KC2A脂質激酶活性。」