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近日，伦敦癌症研究学院科学家发现了一类似乎是未来癌症药物治疗靶标的新蛋白家庭。发表在Nature杂志上的这项新的重大研究揭示了新的蛋白家族--谷氨酸膜内蛋白酶结构，其在转化健康细胞变成癌细胞中起着关键作用。


这项研究由英国癌症研究资助，由伦敦癌症研究学院科学家领导完成，科学家们阐述了一个名为Rce1蛋白质的结构，并划分其为一种全新蛋白家族中的第一个已知成员。这项研究是利用海沼甲烷球菌Rce1完成的，海沼甲烷球菌Rce1是人类Rce1的同源物。Rce1与人类癌症相关，因为Rce1有助于控制另一类蛋白（CAAX蛋白），参与了细胞分裂和细胞癌变转化过程。


这些CAAX蛋白包括最重要的癌症触发蛋白之一Ras蛋白，Ras蛋白对于细胞癌化极其重要的，但现有的传统药物很难以Ras蛋白为治疗靶点。因此了解RAS引发癌症所需的其他蛋白质极为重要，因为它们可能被证明为癌症治疗药物的新靶点。


研究人员选择来自约30个不同生物包括人类，酵母和海沼甲烷球菌的Rce1。他们选择海沼甲烷球菌作为研究蛋白详细结晶过程最适合的载体。虽然海沼甲烷球菌Rce1与人类Rce1有很大的不同，但两者结构的重要组成部分是相同的。


研究人员使海沼甲烷球菌Rce1结晶，使用一种称为X射线衍射的技术，检查Rce1结构中前所未有的细节。他们发现，Rce1有一个与任何其它已知跨膜蛋白家族完全不同的结构以及不同的氨基酸序列。跨膜蛋白从膜内到膜外舒展，从一侧向另一侧传递信号，调控所有生命形式的许多细胞过程。Rce1是一种膜内蛋白酶，这意味着它可以“剪切”其他膜相关蛋白的特定部分。


在这项研究中，大量实验无法将Rce1与任何三个已知的膜内蛋白酶家族联系起来，研究人员得出结论：他们发现了第四个蛋白酶家族--谷氨酸膜内蛋白酶，其中Rce1是唯一已知的成员。