Cell子刊开创性新研究：了解细胞如何处理不需要的垃圾

一个研究小组正在探索我们有时感到不舒服的原因是否是因为我们的身体细胞受到了堆积在它们内部的垃圾的影响。

加州大学洛杉矶分校化学与生物化学系教授兼系主任Gary Kleiger与总部位于慕尼黑的马克斯·普朗克生物化学研究所所长Brenda Schulman正在研究帮助我们的身体寻找并摧毁致病蛋白质的方法。

这项开创性新研究2月20日发表在《分子细胞》杂志上，该研究进一步加深了我们对cullin-RING连接酶(或CRLs)如何帮助细胞摆脱不再需要的蛋白质的理解。研究结果还指出了导致我们生病的蛋白质的潜在致命弱点。

“cullin - ring连接酶(CRLs)是复杂的纳米机器，对细胞复杂的处理和回收系统至关重要，crl用一种叫做泛素的小蛋白质标记有缺陷的、有毒的或多余的蛋白质，而损害crl的突变或功能障碍通常与发育障碍或癌症等疾病有关。”Schulman说。

研究小组认为，由于crl在维持我们细胞的健康方面具有关键功能，因此定义和理解它们的分子机制至关重要。

“这是一项极其重要的工作。例如，在Covid-19封锁期间，有些人可能会记得，至少在一些城市的人行道上堆积了垃圾，造成了健康危机，我们的细胞也是如此，人类疾病的发生可能至少部分是由于我们的处理系统工作不正常。”

更多地了解细胞如何利用这些过程来排出不需要或不需要的物质，可能会加速药物发现研究。

“研究人员已经在‘劫持’crl来寻找和破坏致病蛋白质方面取得了惊人的进展。许多人认为这是药物发现的下一个重大创新。通过进一步揭示crl在我们细胞中的功能，科学家可以利用这些知识更好地了解人类疾病，并帮助这个新的药物发现平台。”

摘要：

• crl的功能是用一种叫做泛素的小蛋白质标记要破坏的蛋白质，Kleiger的实验室首先证明了泛素转移的速度接近生物学中已知的一些最快反应的速度。目前工作的结果进一步向我们展示了细胞如何能够选择性地清除什么，以及蛋白质是如何不会被偶然破坏的。

• 在过去的20年里，成千上万的科学家花费了数十亿美元来研究一种治疗概念，通过将参与蛋白质破坏的酶与导致疾病的蛋白质结合起来，来治疗人类疾病。crl是药物发现专家的首选，以促进致病蛋白的破坏，crl依赖性药物已经进入临床，并可能在1-2年内获得FDA的批准。克莱格、舒尔曼和他们的同事们的工作推动了朝着切实可行的解决方案前进的进程。

这项新研究只是Kleiger和Schulman实验室最新的一项研究，展示了在标记蛋白质破坏过程中crl的快照。本月早些时候，Kleiger、Schulman和合作者在《自然结构与分子生物学》杂志上发表了一篇论文，让科学家们第一次看到了由crl催化的精确标记机制。

10.1016 / j.molcel.2024.01.022