卡羅琳斯卡研究所(Karolinska Institutet)今天發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究表明，與防止腫瘤形成有關(guān)的RNA分子可以改變其結(jié)構(gòu)，從而控制細(xì)胞中蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)產(chǎn)生重要的臨床意義，因?yàn)樗鼮橹委煵煌愋桶┌Y的新策略打開了大門。

我們細(xì)胞中的短RNA分子稱為microRNA，是信使RNA(mRNA)的重要調(diào)節(jié)劑，信使RNA是編碼人體結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子。這種調(diào)節(jié)的確切機(jī)制仍然難以捉摸，但是眾所周知，微小RNA可以使mRNA分子沉默，從而阻止蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。因此，它們有潛力用作藥物的工具或目標(biāo)。

瑞典Karolinska研究所醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與生物物理學(xué)系副教授Katja Petzold說(shuō)：“重要的是，我們必須了解microRNA如何調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，因?yàn)檫@一過(guò)程在許多不同類型的疾病(包括癌癥)中受到干擾。”研究。“我們首次證明了微小RNA-mRNA復(fù)合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，這種運(yùn)動(dòng)對(duì)生物學(xué)結(jié)果(即細(xì)胞中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的量)有影響。”

研究人員研究了一種稱為miR-34a的microRNA，它通過(guò)間接調(diào)節(jié)p53蛋白的活性在癌癥中發(fā)揮重要作用，p53蛋白因其預(yù)防癌癥形成的能力而被稱為基因組的守護(hù)者。p53功能的改變?cè)谌祟惏┌Y中非常普遍。miR-34a下調(diào)編碼Sirt1的mRNA，該蛋白使p53失活。

研究人員使用核磁共振(NMR)和其他生物物理方法，解決了與mRNA分子結(jié)合的miR-34a的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)。當(dāng)他們測(cè)量這些動(dòng)態(tài)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物以兩種結(jié)構(gòu)不同的狀態(tài)存在，一種處于中等活性狀態(tài)，占人口的99%，一種處于增強(qiáng)的活性狀態(tài)，占人口的1%。這些狀態(tài)可以處于平衡狀態(tài)，因此可以相互轉(zhuǎn)換，并且每個(gè)狀態(tài)的總體都可以通過(guò)外部因素進(jìn)行修改。

Katja Petzold解釋說(shuō)：“一旦找到了如何打開開關(guān)，我們就可以在臨床上將其用作控制特定蛋白質(zhì)產(chǎn)生的藥物。”

研究人員隨后能夠證明miR-34a使用相同的策略來(lái)下調(diào)其他蛋白質(zhì)的產(chǎn)量，而不僅僅是Sirt1。

洛倫佐·巴隆蒂(Lorenzo Baronti)博士說(shuō)：“我們揭示了對(duì)基于結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的小型microRNA調(diào)控蛋白質(zhì)輸出調(diào)控的最初了解。”Katja Petzold研究小組的學(xué)生，該研究的第一作者。“這很重要，因?yàn)樗鼮榫哂腥伦饔脵C(jī)制的藥物開發(fā)打開了大門。”