印第安那大学(IU)的结构生物学家Joel Ybe和他的同事们刚刚公布了一篇新的研究结果，他们确定了存在于蛋白质——网格蛋白(clathrin)中的一个“拓扑开关”，对这一开关功能的了解可能揭示了网格蛋白在抑制肿瘤的分子过程中发挥的作用。
这篇文章将成为2013年1月16日FEBS Letters杂志的封面文章，相关结果有助于科学家们增加对网格蛋白重要性的认识，并可能引领新的癌症控制策略。
“这是一个完全意想不到的奇妙发现，”Ybe说，“令人兴奋的是，它对我们理解网格蛋白在肿瘤生长和抑制方面的作用有非常重要的影响。”
Ybe是IU艺术与科学学院分子和细胞生物化学系的一个高级科学家。这篇文章的共同作者是博士后研究员Sarah Fontaine和Xiaoyan Lin、IU的化学家Todd Stone（现就职于美国范德比尔特大学）以及劳伦斯伯克利国家实验室的Jay Nix。
网格蛋白通常以一个“三条腿”的三聚体形式存在，其最被人熟悉的即是在细胞吸收蛋白质和其它分子的内吞过程中的功能。但是最近的研究暗示，网格蛋白有一种“单脚”的单体形式，该形式可能在抑制肿瘤方面发挥作用。Yeb和他的研究小组阐明了网格蛋白的一个开关如何使之形成非三聚体形式的分子的过程。
Alexandra Ainsztein负责审查美国国立卫生研究院医学科学研究所资助的膜运输项目，他说：“我们已经知道，在受体介导的细胞内吞过程中，网格蛋白以三聚体的形式存在。但是单体形式的存在及其它在肿瘤抑制方面的作用我们还知之甚少。现在，这项工作为一种分子模型提供了证据，该模型指出：一个分子改变了三聚体网格蛋白的结构及其空间定位。该研究将会刺激科研人员进一步探索这一重要分子在健康和疾病细胞中的未知功能。
在细胞内吞过程中，三聚体网格蛋白分子会结合在一起形成分子包裹，使其它的物质进入细胞。几年以前，日本的研究人员已经找到证据表明，网格蛋白可以作为抑癌因子p53蛋白的一个激活子。
当这一激活作用发生时，网格蛋白和p53必须同时存在于细胞核内。问题是，网格蛋白分子不能以通常的三聚体形式穿透核。为了进入细胞核，三聚体的网格蛋白分子必须改变其结构，即去三聚体化。
利用X射线晶体成像技术，Ybe和他的同事们发现了网格蛋白分子的一个拓扑开关。随后，他们突变了拓扑开关中的一个关键氨基酸以破坏这一开关，结果显示，网格蛋白被去三聚体化了，三条腿的分子变成了一条腿的分子。
在癌变和非癌变的细胞实验中，研究人员发现三条腿的网格蛋白仅存在于细胞质中，而非细胞核内。但是当其中的拓扑开关被破坏后，网格蛋白就会变为单体形式，并出现于细胞核内，潜在地激活肿瘤的抑制因子。
Ybe说，这些结果指出，我们还需要进一步的研究来更好地理解网格蛋白的结构和功能，以及其在细胞过程中的功能，包括那些在癌症发生方面的作用。随着网格蛋白开关的确定，研究者们能够尝试更好地了解它是如何被激活的，为开发抑制肿瘤生长的新疗法提供基础。Ybe有一个专利正在申请，该专利正是基于用网格蛋白的变异形式来刺激人类细胞天然抗癌活动的想法。
