Nature：揭示癌细胞可以用苯丙氨酸替代物替换短缺的色氨酸

2022年3月25日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自荷兰癌症研究所、瑞士洛桑大学、挪威奥斯陆大学和美国德克萨斯大学的研究人员发现一些癌细胞能够通过进行密码子重新分配产生苯丙氨酸“替代物”来弥补色氨酸的损失。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“Tryptophan depletion results in tryptophan-to-phenylalanine substitutants”。

在这篇论文中，这些作者描述了他们如何通过对癌细胞进行基因改造来协助识别色氨酸到苯丙氨酸的密码子重新分配，以及他们在这样做时取得了令人吃惊的发现。爱尔兰国立科克大学的Pavel Baranov和John Atkins斯在同期Nature期刊上针对这项新的研究发表了一篇标题为“Immune cells alter genetic decoding in cancer”的评论类型文章，概述了这些作者所开展的研究工作。

先前的研究已表明在某些类型的癌症中，肿瘤附近的T细胞会分泌γ干扰素（IFN-γ），作为对抗肿瘤生长的一种手段。作为回应，癌细胞开始表达一种需要使用色氨酸的酶。但这样做会导致癌细胞中的色氨酸水平耗尽，这对癌细胞来说是个问题，因为人体无法生产色氨酸，而细胞需要色氨酸，因为它用于蛋白的生物合成。在这项新的研究中，这些作者发现，在这种情况下，癌细胞会进行密码子重新分配，允许产生苯丙氨酸替代物，这反过来又会接管癌细胞生存所需的蛋白的合成。

苯丙氨酸替代物出现在癌细胞表面上并激活T细胞，图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04499-2。

这一发现是在他们对癌细胞进行基因改造使它们能够编码产生荧光蛋白时发现的。这些癌细胞中的DNA含有编码色氨酸的三核苷酸序列（密码子）。这些作者惊讶地发现，尽管色氨酸的水平很低，但是这些癌细胞仍然能够合成所需的蛋白。通过仔细观察，他们发现癌细胞之所以能够做到这一点，是因为它们将通常在这一过程中使用的色氨酸换成了不同的种类：苯丙氨酸替代物。这种氨基酸的交换促使癌细胞的tRNA加入苯丙氨酸替代物，产生所需的蛋白。他们还指出所产生蛋白的氨基酸序列被改变了，这可能影响它的功能和结构。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Abhijeet Pataskar et al. Tryptophan depletion results in tryptophan-to-phenylalanine substitutants. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04499-2.

Pavel V. Baranov et al. Immune cells alter genetic decoding in cancer. Nature, 2022, doi:10.1038/d41586-022-00637-y.