JBC：锌缺失引发机体癌症等疾病发生的分子机理

长期以来，锌缺失被认为和许多疾病的发生存在长期关系，比如自闭症、肺癌、前列腺癌以及卵巢癌等；近日，来自伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）的科学家在国际杂志Journal of Biological Chemistry上刊登了最新的研究成果，他们发现锌缺失或可激活Hedgehog信号通路，该生化途径在有机体发育和疾病发生过程中扮演着重要的角色。

研究者Chunyu Wang教授说道，Hedgehog信号通路对于机体正常发育很关键，但在成年机体中如果该通路被重新激活就会引发细胞的不可控生长和增殖，进而引发癌症。本文中我们揭示了锌缺失和Hedgehog信号通路激活之间的关联。锌可以通过结合在激活Hedgehog信号通路的前体蛋白上来间接抑制该信号通路。

Hedgehog通路可以调节细胞生长和发育，进而帮助建立机体两侧对称的模式，在开启Hedgehog信号的关键步骤中，Hedgehog前体蛋白会将自身分裂为两个部分：即主要负责信号的Hedgehog配体以及负责自我切割的催化结构域。当锌存在时其会结合到催化结构域的活性位点上，并且抑制前体蛋白的自加工。

锌缺失被认为和自闭症及很多癌症发病相关，比如前列腺癌的发病标志就是前列腺癌组织中发生锌缺失，然而锌缺失和疾病发生之间的具体分子关联研究者并不清楚。Wang表示，正常情况下在成年机体中，锌会抑制Hedgehog配体的产生，同时就会抑制Hedgehog信号；但如果锌缺失后，该通路就会因为配体产生的增强而被激活；研究者发现锌可以从前体到配体的自加工反应，这就为揭示锌缺失促进癌症发生提供了有力的证据。

最后研究者表示，利用液体核磁共振法（solution NMR）我们检测了锌和Hedgehog催化结构域之间的反应，从而就可以帮助确定锌同蛋白质进行结合的具体氨基酸结合位点。本文研究为揭开和锌缺失相关的癌症的发病机理提供了新的线索，也为后期开发新型的个体化疗法治疗疾病提供了新的希望。

原始出处：

Jian Xie1, Timothy Owen2, Ke Xia1, Ajay Vikram Singh1, Emiley Tou1, Lingyun Li1, Brigitte Arduini1, Hongmin Li3, Leo Q. Wan1, Brian Callahan2 and Chunyu Wang1*.Zinc Inhibits Hedgehog Autoprocessing: Linking Zinc Deficiency with Hedgehog Activation.JBC. March 18, 2015, doi: 10.1074/jbc.M114.623264jbc.M114.623264.