鞘脂（sphingolipids）在膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，神經(jīng)酰胺（ceramide）是鞘脂代謝的中心分子，在新生途徑中能被神經(jīng)酰胺合酶（CerS，ceramide synthases）所產(chǎn)生。近日，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Reports上題為“The heat shock protein Hsp27 controls mitochondrial function by modulating ceramide generation”的研究報(bào)告中，來自弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)了一種此前未知的蛋白質(zhì)之間的相互作用，這種相互作用負(fù)責(zé)向腫瘤細(xì)胞提供能量，對于未來結(jié)腸癌療法的開發(fā)具有非常重要的意義。

研究者Can Senkal博士說道，這項(xiàng)研究令人非常興奮，因?yàn)槲覀兛梢岳眠@些研究發(fā)現(xiàn)來幫助開發(fā)一種全新的癌癥藥物；潛在的答案或許就在于一類稱之為神經(jīng)酰胺的脂質(zhì)化合物中，神經(jīng)酰胺調(diào)節(jié)者多種重要的細(xì)胞功能，而且很多癌癥藥物都會(huì)刺激神經(jīng)酰胺的產(chǎn)生從而幫助抵御疾病，當(dāng)神經(jīng)酰胺的產(chǎn)生被切斷時(shí)，癌細(xì)胞就能更有效地存活并生長。研究者Senkal等人開始在實(shí)驗(yàn)室中廣泛篩選細(xì)胞來識(shí)別哪些蛋白質(zhì)能與產(chǎn)生神經(jīng)酰胺的蛋白質(zhì)有規(guī)律地發(fā)生相互作用從而確定可能值得進(jìn)一步研究的潛在模式。

神經(jīng)酰胺合酶是一種負(fù)責(zé)產(chǎn)生神經(jīng)酰胺的酶類，其有6種不同的形式，即神經(jīng)酰胺合酶1-6。首先研究人員觀察到了第一種形式：神經(jīng)酰胺合酶1（CerS1），其會(huì)與一種稱之為熱激蛋白27（Hsp27）的特定蛋白高度相互作用，熱休克蛋白就好像其它蛋白的伴侶一樣，能保持其全部功能，然而其過多的話就會(huì)導(dǎo)致天平失去平衡，從而就會(huì)阻斷神經(jīng)酰胺合酶發(fā)揮其正常功能。研究人員注意道，Hsp27的活性在很多結(jié)腸癌細(xì)胞中都較高，而與此同時(shí)CerS1的活性則明顯較低，這或許就促使研究人員考慮是否其中一種的缺失與另一種的存在有關(guān)；研究者表示，這是一種陰陽關(guān)聯(lián)，當(dāng)然也給了我們遵循其的想法，Hsp27就好像一個(gè)壞人，其會(huì)阻礙名為CerS1的好人。

阻斷特定蛋白的功能或能有效抑制結(jié)腸腫瘤的進(jìn)展。

圖片來源：Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113081

研究人員還識(shí)別出了Hsp27與結(jié)腸癌細(xì)胞中CerS1相互作用并抑制其功能的特定生物學(xué)機(jī)制，通過刻意地阻斷這些細(xì)胞中Hsp27的活性，研究人員證實(shí)，Hsp27的減少會(huì)導(dǎo)致CerS1的再激活升高，從而就會(huì)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞中線粒體功能的降低。研究者Senkal說道，癌細(xì)胞依賴線粒體來獲取繁殖的能量，如果沒有線粒體的話，癌細(xì)胞就不再會(huì)維持其生存所需要的能量，隨后就會(huì)死亡。通過阻斷這些熱激蛋白的功能，研究人員就能基本上重新激活細(xì)胞之手，從而拔掉與癌癥相關(guān)的電源插頭。

研究者認(rèn)為，Hsp27或許是開發(fā)新型結(jié)腸癌療法的主要靶點(diǎn)，研究者真的可以在不接觸其它酶類的情況下，就能追蹤這些蛋白質(zhì)之間的相互作用從而精確地激活某些酶類。盡管這項(xiàng)研究在人類結(jié)腸癌研究中展現(xiàn)出了令人鼓舞的研究結(jié)果，但研究人員希望能將這項(xiàng)研究的范圍擴(kuò)大到已經(jīng)觀察到的Hsp27過表達(dá)的實(shí)體腫瘤中，包括肺癌、胰腺癌和前列腺癌。Senkal說道，我們希望在其它腫瘤中也能闡明這種關(guān)聯(lián)，這或許就能更好地代表研究人員所納入的患者群體。

綜上，本文研究中，研究人員通過研究與Hsp27的蛋白-蛋白相互作用識(shí)別出了CerS1調(diào)節(jié)和CerS1所介導(dǎo)的有絲分裂的重要模式。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Rowan A. Boyd，Saurav Majumder，Johnny Stiban, et al. The heat shock protein Hsp27 controls mitochondrial function by modulating ceramide generation, Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113081