博亚体育app官网入口 科学家发现了一个被以为毫不成能存在的细胞存活系统

当主要机制失灵时，一条出东说念主预思的备用通路能让细胞制造一种要道氨基酸。

几十年来，生物学家一直以为细胞只消一种面容获取一种它们赖以糊口的分子。新的探求标明，他们错了。

蒙大拿州立大学的科学家发现了一条此前未知的细胞存活通路，让哺乳动物细胞在那些遥远被视为不成或缺的系统失灵时，仍能抓续分娩必需氨基酸半胱氨酸。这一发现挑战了细胞生物学的一项基本假定，并可能最终为探求东说念主员指明升迁癌症补救效果的新计谋。

该探求纵容发表于《当然·化学生物学》。

“通盘细胞若要存活，齐需要抓续供应一种叫半胱氨酸的氨基酸，”论文第一作家、蒙大拿州立大学农学院微生物学与细胞生物学系遗传学与发育学造就埃德·施密特说，“关连词半胱氨酸在细胞外是无法取得的。”

这对细胞来说是个大问题。半胱氨酸是构建卵白质、保管其结构，以及保护细胞免受高活性分子毁伤所必需的。莫得可靠的供应，细胞会很快丧失糊口所需的基本功能。

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由于细胞无法径直从环境中获取半胱氨酸，它们频繁需要从一种叫作念胱氨酸的氧化化合物中生成它。这一进程依赖于一个被称为二硫键规复酶系统的机制。

“科学家们遥远以为，这一进程对通盘活细胞十足必要，”施密特说，“关连词，咱们在哺乳动物细胞中发现了一个此前未知的系统，能够在主要系统失效时拔旗易帜。”

一次无意发现

这一蹧蹋历时九年，阅历了多个要道阶段。据施密特先容，第一个陈迹出现时2014年，其时一组小鼠存活了下来，尽管它们清苦任何已知的将胱氨酸颐养为半胱氨酸的路线。

“这本应是不成能的，”他说，“在此之前，从未发现任何生物或细胞能在莫得一个功能泛泛的二硫键规复酶系统的情况下存活。”

这一纵容并非无意。施密特此前通过基因工程构建了小鼠模子，让它们别离缺失肝脏中两种主要的二硫键规复酶之一。

“咱们在那两种小鼠品系的肝脏中看到的一些生理反映向我默示，那种以为莫得任何细胞能在清苦至少一种此类规复酶的情况下糊口的不雅点，可能是不正确的，博亚体育app官网入口”他说，“我思测验一下。”

施密特的团队与布达佩斯匈牙利国度肿瘤探求所的谐和者彼得·纳吉联袂，花了七年技巧弄昭着这些动物在二硫键规复酶系统失灵的情况下，是如何抓续分娩半胱氨酸的。

探求东说念主员发现，当尺度系统不成用时，细胞不错切换到一条替代通路。这种备用机制不是在二硫键处断裂，而是堵截胱氨酸内左近的一个碳-硫键，从而开释出细胞不错讹诈的半胱氨酸。

施密特说，这条新发现的通路可能是动作抗争亲电毒素的谢却机制进化而来的。这些毒性化合物由某些生物产生，用以杀死捕食者或其他威迫。

“咱们的细胞在莫得二硫键规复酶的情况下至少能存活一段技巧的这种才能，很可能在咱们最早的多细胞先人中就已进化酿成，动作一种机制让这些生物能够屈膝被它们所吃的或环境中碰到的亲电毒素杀死，”施密特说。

对癌症探求的兴趣兴趣

相通的存活机制也可能匡助某些癌细胞耐受化疗、放疗和免疫疗法等补救。

“这条保护咱们细胞免受氧化剂或毒素伤害的通路，很可能相通保护癌细胞免受疗法的影响，”施密特说，“现时咱们知说念它们领有这种谢却机制，咱们省略能够精确地在癌症中将其关闭，使它们更容易受到癌症疗法的袭击。”

多名蒙大拿州立大学的学生参与了这项探求，包括共同第一作家佐伊·西福德和悉尼·奥斯塔德，他们是在施密特实际室进行这项探求的本科生探求东说念主员。马丁娜·塞拉诺·阿尔瓦雷斯和里德·诺伊德也以本科生身份参与，科林·米勒则动作博士生作念出了孝敬。来自多家机构的科学家和受训东说念主员别离在探求的不同方面张开谐和。

“这项科学蹧蹋彰显了探求的力量，它从头界说了咱们照旧以为的可能，并鼓动了癌症补救的新标准，”农学院院长斯里卡拉·巴杰瓦说，“我祝愿施密特博士尽头团队取得了超越建树，并让学天真作果然的伙伴参与到这项具有人人影响力的探求之中。”

施密特于1999年加入蒙大拿州立大学。他的探求重心包括基因调控、细胞与生物体生理学、小鼠遗传学、胚胎学、生弃世学、代谢，以及佩戴其他生物DNA的转基因实际小鼠。

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