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癌症是我们社会中最常见，也是最具破坏性的疾病之一。因此，寻找新的治疗方法是一项持久的科学挑战。
一种叫做p53的蛋白质在人体对癌症的免疫反应中起着关键作用，因此成为一个吸引人的癌症治疗的目标。具体来说，我们的身体依赖p53来防止癌细胞不受控地生长分裂。
P53被称为“基因组守护者”，因为它可以阻止有DNA损伤的细胞转化为癌细胞。基本上，如果它检测到任何可能导致细胞生长成肿瘤的损伤，它就会阻止细胞生长。高达60%的癌症都有p53缺失或受损的特征，这成为了人类癌症中最常见的特征。因此，将完整的p53蛋白引入癌细胞将是一种巧妙的治疗方式。
然而，想做到这一点，比听起来要难得多。P53是一种相对较大且结构松散的蛋白质，这意味着我们的细胞不会产生大量的p53，它很容易聚集在一起并停止工作，而且一旦产生就很快被分解。
为了找到这个问题的可能解决方法，我们研究了自然界处理类似蛋白质的方法。出人意料的是，蜘蛛吐丝中的蛋白质有点像p53。该蛋白质也很大，松散，容易结块。但与p53不同，它们被一个小而紧凑的部分(称为结构域)覆盖，这个结构域非常稳定且可以很容易地由细胞的蛋白质生产机器制造。
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在我们最近发表在《结构》杂志上的研究中，我们将蜘蛛丝蛋白的一个小部分（结构域）附着在人类p53蛋白上。当我们在实验室将这种“融合蛋白”引入细胞时，我们发现细胞产生了大量的融合蛋白。
为了了解原因，我们用电子显微镜、计算机模拟、核磁共振和质谱仪分析了这个蛋白质。这些实验告诉我们该蛋白质不同部分的定位，以及它们的协同工作方式，就像机器人的各个部分一样。
事实证明，p53蛋白最松散的部分像绕在纺锤上的一根线一样缠绕在蜘蛛丝的结构域上。通过这样“缠绕”蛋白质的方式，蜘蛛丝结构域将其从“细胞生产机器”中扯出来，从而产生了更多的蛋白质。
为了测试蜘蛛丝p53蛋白是否有活性，我们将它放入含有所谓“报告基因”的癌细胞中，如果p53开启了停止细胞生长的基因，就会导致细胞发光。令我们惊讶的是，融合蛋白比正常的p53产生了更强烈的反应，这意味着我们原则上可以使用蜘蛛丝结构域来加强p53关闭癌细胞的能力。
那现在该怎么办呢？
到目前为止，我们的发现成果都没有成为一种新的癌症疗法。但这确实开辟了新的可能性：我们可以利用这些知识来设计新的蛋白质结构域，使p53结构不会那么松散，更容易生产。
如果我们将RNA（制造p53的遗传“蓝图”）输送到细胞中，我们可以加入修饰后的蜘蛛丝结构域，以增加细胞制造蛋白质的能力。下一步，我们将测试健康的人类细胞对蜘蛛丝蛋白的耐受程度，以及这种添加蛋白是否会延长细胞内p53蛋白的寿命。
撰文：Michael Landreh，卡罗林斯卡医学院微生物、肿瘤与细胞生物学系研究员。
翻译：魏书豪
审校：郭晓
引进来源：theconversation
本文来自：中国数字科技馆
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