自從人類第一次控制火以來，他們就開始在火周圍扎營、傳播信息，當有危險靠近時互相發(fā)出信號，同樣地，細胞周圍攜帶特殊信息的特定分子或許也能根據需要來幫助調節(jié)我們機體的功能，一種被稱為環(huán)AMP（cAMP）的分子或許就在細胞內自由移動，并幫助管理機體的不同過程，而不可思議的是，其似乎會在正確的地方和正確的時間對環(huán)境的變化不斷做出反應，那么cAMP到底是如何做到這一點的，目前科學家們并不清楚，日前來自加利福尼亞大學等機構的科學家們就對此進行了解釋，相關研究結果刊登在了國際雜志Cell上。
研究者Susan Taylor教授說道，我們非常感興趣研究cAMP對機體健康的影響，這項研究中，我們通過對熒光工具進行工程化修飾使其能將基因編輯技術CRISPR與生物傳感器技術相結合；這種熒光探針就能幫助研究者以一種全新的方式來觀察細胞內部，結果發(fā)現(xiàn)，失控的cAMP或許會導致一種罕見肝癌的發(fā)生，即纖維板層肝細胞癌（FLC，fibrolamellar carcinoma）。研究者解釋道，cAMP和鈣離子是人類細胞所需的兩種重要的次級信號分子，其作用位點通常是由結合蛋白、激酶和支架蛋白精心調節(jié)的，從而就會形成信號分子群落。
研究者認為，細胞通常是由膜所包裹的細胞器組成，這些細胞器就好像是工廠里的房間一樣發(fā)揮著特殊的功能，比如細胞的能量工廠—線粒體，研究者驚訝地發(fā)現(xiàn)，一種能結合cAMP的主要蛋白能通過一種類似于油滴在水中形成的過程來在細胞中形成無膜（沒有壁）的細胞器。cAMP會被動態(tài)地隔離到這些無膜的細胞器中，當這些結構被破壞時，cAMP就會淹沒細胞，從而導致細胞失控生長，進而誘發(fā)腫瘤；研究者表示，大部分FLC患者均攜帶有一種突變，在該突變中，重要的cAMP調節(jié)蛋白會被加入到一種不相關的蛋白質中，盡管研究人員知道這種雜交蛋白會導致FLC腫瘤的形成，但他們并不清楚其中的具體分子機理。
這項研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，致癌的融合蛋白會干擾含有cAMP的無膜細胞器，從而促使cAMP淹沒細胞，而失去形成這些含有cAMP的無膜細胞器能力的正常肝 臟細胞則會表現(xiàn)出失控的細胞生長模式，這就是癌癥發(fā)生的標志，本文研究還揭示了FLC發(fā)生背后的特殊機制，以及失控的cAMP如何導致癌癥。研究者Jin Zhang表示，盡管只占到了細胞總體積1%的比例，但這些無膜細胞器卻可以吸收99%的細胞組織，而且這些含有cAMP的無膜細胞器還能被FLC致癌融合蛋白完全干擾，從而就能幫助研究人員意外發(fā)現(xiàn)其致癌效應的機制。
由于cAMP對每個人類細胞都非常重要，其存在于大腦、心臟和胰 腺細胞的無膜細胞器中，因此目前研究人員正在分析上述特殊細胞類型中這些動態(tài)結構的功能；最近研究人員開始關注生物系統(tǒng)中所形成的多種無膜細胞器，未來研究人員將會深入分析這些無膜細胞器中還存在什么東西，并深入理解到底是什么樣的規(guī)則能促進特殊的分子進入并停留在這些無膜細胞器中，由于其與癌癥發(fā)生直接相關，后期研究人員還將繼續(xù)在分子層面上深入研究揭示失控的cAMP誘發(fā)癌癥的分子機制。
參考文獻
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