Cell:新研究解开了由不受控制的细胞生长引起的疾病的长期谜团
来源:生物谷原创 2026-01-31 15:38
研究使用了称为冷冻电镜的超强成像方法,以近原子级的细节揭示了KICSTOR如何定位GATOR1,使其能够在营养物质不足时关闭细胞生长,帮助细胞节约资源。
科学家首次解答了细胞生物学中一个长期存在的问题,关于一个被称为“KICSTOR–GATOR1复合物”的蛋白质搭档,它在我们细胞内作为一个控制系统运作,根据营养物质(尤其是氨基酸)的可获得性来告诉细胞何时生长、何时停止。

这项莫纳什大学的研究发表在《细胞》杂志上,使用了称为冷冻电镜的超强成像方法,以近原子级的细节揭示了KICSTOR如何定位GATOR1,使其能够在营养物质不足时关闭细胞生长,帮助细胞节约资源。
对疾病与细胞生长的意义
这一发现为理解我们身体细胞如何控制生长、应对压力,以及在该系统崩溃的疾病(包括癌症、代谢紊乱和神经退行性疾病)中可能出现什么问题,提供了一个可能具有变革意义的新窗口。
该研究的共同主要作者、莫纳什大学药物科学研究所的副教授Michelle Halls表示,这一关键的科学时刻可能有助于确定如何防止身体细胞进入不受调控的生长模式。
"细胞需要蛋白质才能生长,但当细胞没有在生长与营养可获得性之间取得适当平衡时,就可能导致细胞生长失控,甚至细胞完全衰竭,"Halls副教授说。
"例如,在许多癌症中,细胞在没有足够'燃料'的情况下仍然继续生长和分裂,而不是像健康细胞那样减速。同样的营养感知'刹车'系统出现问题也会使脑细胞过度兴奋,现在已知这是某些儿童癫痫的主要遗传原因。"

"通过理解KICSTOR–GATOR1系统如何帮助细胞感知何时无法再支持健康生长,我们就能更好地理解在生长控制失控的疾病(如癌症)中出了什么问题。"
进化意义与未来研究
该研究的共同主要作者、莫纳什大学生物医学发现研究所的Andrew Ellisdon教授表示,这些发现填补了一个关键的知识空白。
"围绕GATOR1复合物构建的营养感知系统非常古老,从酵母到人类都是保守的,并且在大多数动物中,它与一个名为KICSTOR的伙伴复合物协同工作。它在整个进化过程中的保存突显了它对生存是多么必不可少,但直到现在,科学家们一直无法看到这两个组成部分如何物理连接,形成在内源蛋白质水平下降时停止生长的机器,"Ellisdon教授说。
"因为这个营养感知'刹车'位于细胞决定生长还是节约能量的核心,它与人类健康的许多方面都息息相关;从衰老和新陈代谢到癌症、神经系统疾病、肌肉功能和免疫反应。了解KICSTOR–GATOR1的结构,为研究人员提供了探索该系统在疾病中如何出错、以及如何调整它以改善健康所需的结构基础。"
接下来,研究人员将利用他们的结构蓝图,更详细地研究KICSTOR–GATOR1复合物如何开启和关闭,它在癌症和癫痫中是如何被改变的,以及其活性是否可以通过新药物安全调节以改善患者的预后。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Christopher J. Lupton et al, Structure of the lysosomal KICSTOR–GATOR1–SAMTOR nutrient-sensing supercomplex, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.005.
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