14-3-3蛋白和E6蛋白的主要功能片段组成的复合体的精确空间结构模型
尽管大多数肿瘤疾病没有传染性,但有些病毒可以导致癌症。根据世界卫生组织的数据,两种HpV亚型占宫颈癌病例和既往疾病的70%。此外,人乳头瘤病毒大大增加了其他类型癌症的风险。在被感染的细胞内,一种名为E6的病毒蛋白与来自14-3-3家族的人类蛋白结合。14-3-3蛋白存在于所有真核生物的细胞中,可与细胞内过程的数百个其他重要角色相互作用,以调节细胞分裂、基因活性、代谢、细胞死亡和细胞内信号。如果14-3-3蛋白的活性受到干扰,细胞可能会对病毒或癌症敏感,这对HpV来说是双重危险。
“14-3-3蛋白大量存在于人体的大多数组织中。这些蛋白质有七种类型(异构体),结构和性质非常相似。多年来,科学家们一直试图理解为什么有几种几乎完全相同的物质。了解E6癌蛋白和这些异构体之间相互作用的机制有助于开发新的抗病毒疗法,”Nikolai Sluchanko博士是这项研究的首席研究员,也是俄罗斯科学院生物技术联邦研究中心“蛋白质-蛋白质相互作用”小组的负责人。
在他们的工作中,生物学家利用X射线结晶学研究了不同人类14-3-3亚型与HpV E6蛋白的复合物。根据获得的数据,他们开发了一个由14-3-3蛋白和负责促进致癌转化的E6蛋白的主要功能片段组成的复合物空间结构的精确模型。然后,研究人员用一种叫做壳梭孢菌素fusicoccin的天然化合物通过实验证明,这种复合物的稳定性可能会受到一些治疗性小分子的显著影响。原则上,这证实了开发一种抗HpV的药物的可能性,HpV是一种由高达90%的人携带或感染的病毒。
所研究的复合物的稳定性因14-3-3异构体类型的不同而有很大差异。在确定了这种模式之后,生物学家们根据相互作用的强度按降序排列了异构体。重要的是,14-3-3亚型的相互作用模式不仅与来自不同HpV亚型的E6有关,而且与14-3-3的许多其他伙伴有关。研究小组还在其他科学出版物的数据和最近的蛋白质组学研究中发现了他们结论的证实。
“我们成功地确定了7种人类14-3-3亚型与其伙伴蛋白或其片段之间的相互作用的全球模式。这一基本发现表明14-3-3亚型是细胞特异性的,与细胞功能密切相关。当一个细胞适应外部环境或在其生命周期中不断发展时,它很可能会发生变化,”Nikolai Sluchanko总结道。