自從人類第一次控制火以來(lái)，他們就開(kāi)始在火周圍扎營(yíng)、傳播信息，當(dāng)有危險(xiǎn)靠近時(shí)互相發(fā)出信號(hào)，同樣地，細(xì)胞周圍攜帶特殊信息的特定分子或許也能根據(jù)需要來(lái)幫助調(diào)節(jié)我們機(jī)體的功能，一種被稱為環(huán)AMP（cAMP）的分子或許就在細(xì)胞內(nèi)自由移動(dòng)，并幫助管理機(jī)體的不同過(guò)程，而不可思議的是，其似乎會(huì)在正確的地方和正確的時(shí)間對(duì)環(huán)境的變化不斷做出反應(yīng)，那么cAMP到底是如何做到這一點(diǎn)的，目前科學(xué)家們并不清楚，日前來(lái)自加利福尼亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們就對(duì)此進(jìn)行了解釋，相關(guān)研究結(jié)果刊登在了國(guó)際雜志Cell上。
研究者Susan Taylor教授說(shuō)道，我們非常感興趣研究cAMP對(duì)機(jī)體健康的影響，這項(xiàng)研究中，我們通過(guò)對(duì)熒光工具進(jìn)行工程化修飾使其能將基因編輯技術(shù)CRISPR與生物傳感器技術(shù)相結(jié)合；這種熒光探針就能幫助研究者以一種全新的方式來(lái)觀察細(xì)胞內(nèi)部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，失控的cAMP或許會(huì)導(dǎo)致一種罕見(jiàn)肝癌的發(fā)生，即纖維板層肝細(xì)胞癌（FLC，fibrolamellar carcinoma）。研究者解釋道，cAMP和鈣離子是人類細(xì)胞所需的兩種重要的次級(jí)信號(hào)分子，其作用位點(diǎn)通常是由結(jié)合蛋白、激酶和支架蛋白精心調(diào)節(jié)的，從而就會(huì)形成信號(hào)分子群落。
研究者認(rèn)為，細(xì)胞通常是由膜所包裹的細(xì)胞器組成，這些細(xì)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(xì)胞的能量工廠—線粒體，研究者驚訝地發(fā)現(xiàn)，一種能結(jié)合cAMP的主要蛋白能通過(guò)一種類似于油滴在水中形成的過(guò)程來(lái)在細(xì)胞中形成無(wú)膜（沒(méi)有壁）的細(xì)胞器。cAMP會(huì)被動(dòng)態(tài)地隔離到這些無(wú)膜的細(xì)胞器中，當(dāng)這些結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，cAMP就會(huì)淹沒(méi)細(xì)胞，從而導(dǎo)致細(xì)胞失控生長(zhǎng)，進(jìn)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(diào)節(jié)蛋白會(huì)被加入到一種不相關(guān)的蛋白質(zhì)中，盡管研究人員知道這種雜交蛋白會(huì)導(dǎo)致FLC腫瘤的形成，但他們并不清楚其中的具體分子機(jī)理。
這項(xiàng)研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，致癌的融合蛋白會(huì)干擾含有cAMP的無(wú)膜細(xì)胞器，從而促使cAMP淹沒(méi)細(xì)胞，而失去形成這些含有cAMP的無(wú)膜細(xì)胞器能力的正常肝 臟細(xì)胞則會(huì)表現(xiàn)出失控的細(xì)胞生長(zhǎng)模式，這就是癌癥發(fā)生的標(biāo)志，本文研究還揭示了FLC發(fā)生背后的特殊機(jī)制，以及失控的cAMP如何導(dǎo)致癌癥。研究者Jin Zhang表示，盡管只占到了細(xì)胞總體積1%的比例，但這些無(wú)膜細(xì)胞器卻可以吸收99%的細(xì)胞組織，而且這些含有cAMP的無(wú)膜細(xì)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(yīng)的機(jī)制。
由于cAMP對(duì)每個(gè)人類細(xì)胞都非常重要，其存在于大腦、心臟和胰 腺細(xì)胞的無(wú)膜細(xì)胞器中，因此目前研究人員正在分析上述特殊細(xì)胞類型中這些動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的功能；最近研究人員開(kāi)始關(guān)注生物系統(tǒng)中所形成的多種無(wú)膜細(xì)胞器，未來(lái)研究人員將會(huì)深入分析這些無(wú)膜細(xì)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(jìn)特殊的分子進(jìn)入并停留在這些無(wú)膜細(xì)胞器中，由于其與癌癥發(fā)生直接相關(guān)，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(jī)制。
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