分析細胞是如何解釋環(huán)境信號

Kavran說：“我們用于激活細胞培養(yǎng)物中MST2的技術對正在研究河馬途徑的其他實驗室應該有用，并且需要一種以受控方式將其開啟的方法。”

她和她的實驗室計劃研究該途徑中其他酶的調控方式。

Thao Tran，Jaba Mitra，Taekjip Ha和Jennifer Kavran撰寫了“在Hippo信號傳導過程中增加激酶結構域鄰近性促進MST2自磷酸化”。

項基礎科學發(fā)現(xiàn)揭示了細胞解釋其環(huán)境信號的基本方式，并可能終為潛在的新療法鋪平道路。該發(fā)現(xiàn)涉及細胞中的信號傳導途徑，稱為河馬途徑，通常可限制細胞分裂并調節(jié)器官的大小，并在組織生長發(fā)育和腫瘤抑制中發(fā)揮作用。河馬途徑是如此基礎，以至于在人類和蒼蠅的物種中都發(fā)現(xiàn)了它。

彭博學院的研究人員通過解決一個的謎團，闡明了其信號轉導途徑的工作方式，這一謎團一直存在一個謎，即其核心成分之一稱為MST2的酶如何被多個信號輸入激活。

該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在11月20日的《生物化學雜志》上。

我們知道這種途徑可以被不同的上游信號激活，在這里我們揭示了發(fā)生這種情況的機制。”

詹妮弗·卡夫蘭(Jennifer Kavran)博士，研究高級作者，彭博學院生物化學與分子生物學系助理教授

河馬途徑通常會阻止細胞分裂，一旦器官達到適當?shù)拇笮?，它就會阻止器官變大。在許多癌癥中都發(fā)現(xiàn)了阻礙細胞分裂的途徑中的突變或其他異常，使得河馬途徑的元素成為未來癌癥治療的潛在靶標。

由于其在組織和器官生長中的基本作用，該途徑對正在研究改善傷口愈合和刺激受損組織再生的技術的研究人員也很感興趣。

Hippo途徑的心臟始于兩種高度相關的酶MST1和MST2的激活，這兩種酶幾乎相同并且執(zhí)行重疊功能。各種生物學事件，包括細胞間接觸，某些營養(yǎng)，壓力以及通過細胞受體的信號傳導，都可能導致MST1 / 2被激活-在此過程中，酶被標記有磷和氧原子集稱為磷?；?/p>

一旦被這種“自磷酸化”激活，MST1 / 2可以向下游發(fā)送信號以完成信號鏈并抑制細胞分裂。通常，經(jīng)歷自磷酸化的蛋白質是通過單個分子“事件”激活的，例如結合特定分子或與同一酶的另一個拷貝相互作用。如此多種多樣的輸入如何觸發(fā)MST1 / 2的激活一直是一個謎。

Kavran說：“在細胞生物學中，我們已經(jīng)習慣了這樣一種想法，即當一種酶傳遞信號時，一個分子事件就會使該酶開啟。”

在這項研究中，她和她的同事們在人類MST2的試管和細胞培養(yǎng)實驗中顯示，該酶的無數(shù)種上游激活劑以相同的方式觸發(fā)MST2自磷酸化，只需增加這些酶的局部濃度即可，從而降低了各個酶上酶促位點之間的距離，使它們更容易彼此磷酸化。

研究人員認為，他們的發(fā)現(xiàn)可能不僅適用于MST2，而且還適用于它的孿生MST1以及其他物種產(chǎn)生的非常相似的酶版本。

盡管這主要是基礎科學研究，但研究結果應增強研究人員操縱Hippo途徑信號的能力，無論是用于基礎研究還是組織再生和抗癌治療的潛在治療應用。