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Nat Commun:科学家解开恶性脑瘤难以治愈的难题

来源:生物谷 2014-07-10 08:59

2014年7月10日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Nature Communications上的一篇研究论文中,来自蒙特利尔神经学研究所和麦基尔大学等处的研究人员通过研究揭示,一种名为SUMO(泛素样小蛋白)的蛋白质或许是肿瘤细胞无限增殖的关键,尤其是针对胶质母细胞瘤。SUMO家族蛋白可以修饰其它蛋白质,而且蛋白质经SUMO修饰后就会变得对许多细胞过程非常重要,鉴别出SUMO在癌细胞生长过程中的角色对于开发治疗胶质母细胞瘤的新型策略非常关键。

胶质母细胞瘤是一种常见的致死性脑癌,当前的标准化疗法包括外科手术、辅助化学疗法以及放疗方法,尽管如此患者往往生存期在一年半左右;癌症的持续增殖部分是因为癌症干细胞的存在,其对于理解癌症增殖的路径非常重要,因此以癌症干细胞为靶点的靶向疗法或许就可以帮助科学家们开发治疗胶质母细胞瘤的疗法。

通过细胞周期来控制癌症生长的分子机制,设计一系列的宿主蛋白以及许多复杂过程,这一机制尚不清楚,一组名为细胞周期素依赖的蛋白激酶(CDKs)可以驱动细胞周期,然而为何癌细胞中会维持高水平的CDK蛋白质也尚不清楚。

研究者Anita Bellail说道,在对人类胶质母细胞瘤细胞周期的调查研究过程中,我们发现CDK6可以被SUMO1修饰,CDK6被SUMO1修饰后可以抑制自身降解,从而可以稳定癌细胞中的CDK6蛋白质。CDK6的修饰需要胶质母细胞瘤癌症干细胞的自我更新及生长,而SUMO1的抑制则可消除癌症干细胞并且抑制癌症的恶化。

这项研究增加了SUMO修饰路径在人类癌症发生和发展过程中的证据,伴随着揭示SUMO影响癌症干细胞细胞周期的机制,科学家们就会寻找靶向作用SUMO1的药物,来开发治疗人类胶质母细胞瘤的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

SUMO1 modification stabilizes CDK6 protein and drives the cell cycle and glioblastoma progression

Anita C. Bellail, Jeffrey J. Olson & Chunhai Hao

Ubiquitination governs oscillation of cyclin-dependent kinase (CDK) activity through a periodic degradation of cyclins for orderly cell cycle progression; however, the mechanism that maintains the constant CDK protein levels throughout the cell cycle remains unclear. Here we show that CDK6 is modified by small ubiquitin-like modifier-1 (SUMO1) in glioblastoma, and that CDK6 SUMOylation stabilizes the protein and drives the cell cycle for the cancer development and progression. CDK6 is also a substrate of ubiquitin; however, CDK6 SUMOylation at Lys 216 blocks its ubiquitination at Lys 147 and inhibits the ubiquitin-mediated CDK6 degradation. Throughout the cell cycle, CDK1 phosphorylates the SUMO-specific enzyme, ubiquitin-conjugating enzyme9 (UBC9) that in turn mediates CDK6 SUMOylation during mitosis; CDK6 remains SUMOylated in G1 phase and drives the cell cycle through G1/S transition. Thus, SUMO1–CDK6 conjugation constitutes a mechanism of cell cycle control and inhibition of this SUMOylation pathway may provide a strategy for treatment of glioblastoma.

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