意想不到的发现解决了40年前的细胞骨架之谜

几十年来，科学家们一直在寻找它：这种酶可以将氨基酸酪氨酸从细胞骨架的重要部分切除。荷兰癌症研究所的研究人员现在已经确定了这个神秘的玩家，这对于理解细胞功能和分裂以及对癌症的理解可能至关重要。结果发表在“科学”杂志上。

就像整个人体一样，每个人体细胞都有一个正常运作所需的骨架。所谓的细胞骨架允许细胞保持其形状，移动到不同的位置并通过其内部运输分子。称为微管的长链形成该骨架的重要部分，并作为分子运输的高速公路。例如，微管在细胞分裂中发挥关键作用，允许细胞在将它们分配到子细胞之前精心对齐它们的染色体。它们对细胞的重要性很容易通过一种被广泛使用的称为紫杉烷类的癌症药物的工作机制来说明：它们破坏微管功能从而杀死分裂细胞。

神秘玩家

已经提出在细胞周期中的这个关键时刻的适当转运涉及去酪氨酸化，其中氨基酸酪氨酸从微管的主要构件之一的尾部移除：α-微管蛋白。在过去的四十年里，科学家一直在寻找这一过程中的主要角色。尽管它对几种细胞过程很重要，但仍然不知道哪种酶会脱去酪氨酸。

荷兰癌症研究所的研究人员现在通过揭开神秘玩家的角色来解决这个难题。通过使用他们最近开发的创新遗传筛选方法，Joppe Nieuwenhuis和他的同事发现小SVBP蛋白是该过程的关键部分。这种小蛋白结合 - 从而稳定 - 称为血管抑制素的蛋白质，似乎具有微管蛋白去酪氨酸化活性。Nieuwenhuis：“这些发现令人惊讶，因为血管抑制素被认为在细胞外发挥功能，而且最近才预测这些蛋白质可能在不知道其功能的情况下起到酶的作用。”

难题

现在，Nieuwenhuis和他在Thijn Brummelkamp实验室的同事们是如何找到这些关键的分子?通过在仅含有每个基因的一个拷贝的人类细胞中使用全基因组随机突变。随后，他们选择了由于随机引入的突变之一而破坏了研究的去酪氨酸化过程的细胞。选择具有非常少的去酪氨酸微管蛋白的细胞，他们发现这些细胞具有突变的(因此功能失调的)SVBP基因。进一步的实验证实了与血管抑制素的相互作用及其对微管蛋白去酪氨酸化的影响。

“对于细胞生物学家来说，这可能是一个重要的步骤”，Nieuwenhuis说。“我们已经找到了科学家多年来一直盯着的难题，因为40年前发现了去酪氨酸化的过程。这些知识可能与进一步了解有丝分裂，细胞迁移和癌症发展的过程有关。已经发现，在细胞迁移最活跃的一些肿瘤组织中的侵入性前沿含有大量的去酪氨酸微管蛋白。有趣的是推测在某些条件下抑制去甲基化可能是有益的。

有趣的是，在同一版“科学”杂志中，一组法国科学家使用生物化学方法确定了去酪氨酸酶，得出了类似的结论。