根据最近的一项研究，一些锚抑制关键的代谢驱动因素，这些因素在癌症和发育性大脑疾病中起着重要作用。来自德国癌症研究中心(DKFZ)和因斯布鲁克大学的科学家共同发现了这一分子机制，这可能为癌症和神经元疾病的个体化治疗开辟新的机遇。他们的研究成果发表在《Cell》期刊上。
信号MTOR是营养物质(如氨基酸和糖)的传感器。当有足够的营养时，MTOR促进新陈代谢，确保有足够的能量供细胞活动。因为MTOR是新陈代谢的中枢开关，它的错误激活会导致严重的疾病。如果MTOR失败，它可能会导致癌症和神经系统的发育障碍，从而导致行为障碍和癫痫。
因此，细胞需要非常精确地控制MTOR的活动。这些是抑制蛋白，有助于调节它们活性。TSC复合体是MTOR的抑制剂之一。TSC复合物与MTOR一起位于细胞的溶酶体结构中，可以控制MTOR。如果TSC复合物不再停留在溶酶体上，可能导致MTOR活性过度，这将对健康产生严重后果。
因此，由DKFZ的Christiane Opitz和因斯布鲁克大学的Kathrin Thedieck领导的研究小组研究了TSC复合物如何与溶酶体结合。他们发现G3BP蛋白(Ras GTP酶激活蛋白结合蛋白)与TSC复合物一起位于溶酶体上。第一作者DKFZ的Mirja Tamara Prentzell解释说：“在那里，G3BP蛋白形成锚，确保TSC复合物可以与溶酶体结合。这种锚定功能在乳腺癌细胞中起着至关重要的作用。如果细胞培养物中G3BP蛋白的量减少，这不仅会导致MTOR活性增加，还会增加细胞迁移。”
研究人员可以证明，抑制MTOR的药物可以阻止细胞培养中的这种传播。在乳腺癌患者中，低水平的G3BP与不良预后相关。因斯布鲁克大学的生物化学教授Kathrin Thedieck解释说：“像G3BP蛋白这样的标记物可能有助于基于MTOR抑制的个性化治疗。”好消息是，抑制MTOR的药物已经被批准为抗癌药物，可以在进一步的研究中进行测试。
G3BP蛋白也抑制大脑中的MTOR。在斑马鱼中，研究人员观察到，当G3BP缺乏时，大脑发育受到干扰。这导致了类似人类癫痫的神经元过度活跃。抑制MTOR的药物可以抑制这些神经元放电。DKFZ的Christiane Opitz说，“因此，我们希望G3BP蛋白功能异常的罕见遗传性神经系统疾病患者能够从抗MTOR药物中受益。”
来源：蛋白质锚作为一种新发现的癌症扩散和癫痫的关键分子
原始资料来源：Mirja Tamara Prentzell等人，G3bps将TSC复合物束缚于溶酶体并抑制MTORC1信号传导，Cell (2021)。doi: 10.1016/
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