40多年后,人们发现了难以捉摸的“代谢物”存在的证据

时间:2020-05-13 22:06 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

40多年后,人们发现了难以捉摸的“代谢物”存在的证据

40多年来,科学家们一直假设酶簇或代谢产物的存在。促进细胞内的各种过程。宾夕法尼亚州立大学(Penn State)的研究人员利用一种结合质谱分析的新型成像技术,首次直接观察到与嘌呤生成有关的功能性代谢物。嘌呤是最丰富的细胞代谢物。这些发现可能会导致新的治疗策略的发展,破坏癌症的进展。

我们的研究表明,酶并非随意地分布于细胞各处,而是以离散的簇或代谢物的形式出现,这些簇或代谢物执行特定的代谢途径。埃文·普大学(Evan Pugh University)教授、埃伯利化学讲座主席斯蒂芬·本科维奇(Stephen Benkovic)说。我们不仅找到了代谢物存在的证据,而且还发现这种代谢物发生在癌细胞的线粒体附近。

研究结果发表在今天(2020年4月17日)的《科学》杂志上。

在这项研究中,研究小组寻找了一种特殊的代谢物,叫做嘌呤小体。它被认为可以进行新的嘌呤生物合成。新嘌呤的生成过程;DNA和RNA的构建块;是合成的。研究人员调查了HeLa细胞内的这些嘌呤小体,HeLa细胞是一种在科学研究中常用的宫颈癌细胞系。

我们已经证明,新的嘌呤生物合成途径是通过嘌呤酶体来实现的,嘌呤酶体由至少9种酶组成,它们协同作用,使其总体活性至少增加7倍。化学系和哈克生命科学研究所的助理研究教授Vidhi Pareek说。

研究人员利用尼古拉斯·维诺格拉德(Nicholas Winograd)、埃文·普大学(Evan Pugh University)的化学教授及其同事开发的一种新型成像系统,识别出了直径小于1微米的嘌呤小体。该技术利用气簇离子束二次离子质谱法(GCIB-SIMS)来检测高灵敏度的完整生物分子,并允许在单个细胞中进行原位化学成像。化学与材料研究所助理研究员华田说。这对这项研究至关重要,因为我们研究的是单个癌细胞中浓度极低的分子。

埃文·普大学(Evan Pugh University)的化学教授尼古拉斯·维诺格拉德(Nicholas Winograd)已经工作了35年,致力于开发能够提供亚细胞化学信息的高分辨率GCIB-SIMS等新技术。

现在,在我职业生涯的最后,我终于看到这种成像方法揭示了嘌呤小体的存在,也许接下来,我将观察到一种抗癌药物实际上使嘌呤小体成为最有效的嘌呤小体。他说。

重要的是,研究小组发现,DNPB通路以通道的方式发生,嘌呤小体与线粒体并置有助于摄取线粒体生成的底物,以便在该通路中利用。当酶被紧密地放置在一起时,通道就会发生,这样产生的分子就会沿着酶的途径被快速地转移和处理,从而限制了与大量细胞溶胶的平衡。

我们的实验使我们能够证明,新的嘌呤生物合成途径的效率是通过通道通道来提高的,并且线粒体附近嘌呤小体的接近对该途径是有影响的。Benkovic说。这些发现为研究一类新的癌症疗法打开了大门。例如,一种分子的设计可以破坏嘌呤小体;与线粒体.&rdquo并列;

43 .探索时间和空间的新陈代谢西奥多·亚历山德罗夫,2020年4月17日,《科学》。

DOI: 10.1126 / science.abb3094

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)支持了这项研究。

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