Nature：新型癌症蛋白家族——谷氨酸膜内蛋白酶

来自英国研究院的科学家们在发表于12月1日《自然》(Nature)杂志上的一篇新研究论文中，描述了一个似乎在癌症中发挥重要作用的新型质家族——谷氨酸膜内蛋白酶(glutamate intramembrane proteases)，并着手解析了这一新家族的结构，该家族的基础成员在将健康细胞转变为癌细胞中起着至关重要的作用。

研究人员详细阐明了一种叫做Rce1的蛋白的结构，确立了它是全新蛋白质家族的第一个已知成员。

在这项新研究中，他们针对人类Rce1的同源物：海藻产甲烷球菌( Methanococcus maripaludis)的Rce1进行了研究。Rce1与人类癌症有关联，是因为其帮助了另一类与细胞分裂和癌症转化相关的蛋白：CAAX蛋白。

这些CAAX蛋白质中包括了最重要的一个癌症触发因子：Ras蛋白，Ras蛋白在细胞癌变中起着极其重要的作用，但采用传统药物却很难靶向它。

了解Ras触发癌症所需的其他蛋白质也非常的重要，因为它们有可能是精确药物治疗更为容易靶向的目标。

科学家们从包括人类、酵母和细菌在内不同生物体的大约30个版本候选名单中，选择了海藻产甲烷球菌Rce1。他们选择海藻产甲烷球菌版本是因为其最适合结晶，这是详细研究这一蛋白的必要条件。尽管海藻产甲烷球菌Rce1与人类Rce1有着很大的不同，但它与人类Rce1共享了一些重要的结构元件。

利用第二种细菌：大肠杆菌作为蛋白质工厂，研究人员制造出了海藻产甲烷球菌Rce1，然后纯化并对其进行结晶。利用X射线衍射技术，他们以前所未有的细节检测了Rce1的结构。 他们发现Rce1的结构完全不同于其他已知的跨膜蛋白家族，且有着不同的氨基酸序列。

跨膜蛋白从膜内伸展至膜外，跨膜传递信息，控制了所有生命形式许多的细胞过程。Rce1是一种膜内蛋白酶，这意味着它能够剪去其他膜相关蛋白质的一些特殊部分。

在这项研究中，研究人员开展了大量的实验，都无法将Rce1归类到3种已知的膜内蛋白酶家族中，由此他们推断他们发现了第四种谷氨酸膜内蛋白酶，Rce1是它唯一已知的成员。

该研究的领导者、英国癌症研究院分子生物学教授David Barford说：“出乎我们的意料，我们发现Rce1与科学界已知的所有其他蛋白质如此的不同，以致我们必须将它置于它自己的家族中。以往的研究发现，Rce1与Ras信号通路相互作用，而后者在许多不同的癌症类型中起重要作用，因此确定这一蛋白质的独特结构是向前迈出的重要一步。”

“我们的研究有可能帮助促成靶向Ras信号通路的新型潜在癌症治疗，但实现这一目标可能仍然有一段路要走。我们的研究结果还表明了仍有许多我们不了解的基础生命过程，并有可能为其他的癌症研究找到通往新治疗的途径指出了第一步。”

英国癌症研究院首席执行官Alan Ashworth教授说：“这是一个珍贵且重要的时刻，科学家们发现了一类新的蛋白质，它令人感到兴奋不仅是给予了我们一些新认识，它还有可能促成新的抗癌策略。”

英国癌症研究院高级科学信息官Sarah Hazell博士说：“Ras是许多癌症形成中的一个重要分子，新研究增进了我们对于如何控制这一分子的了解，这非常的重要。我们期盼下一步的研究，看看有可能如何利用它来开发出一些新方法遏制住患者体内的Ras。”