DNA酶打乱细胞膜一千倍于其自然

莉斯Ahlberg
伊利诺斯州新闻局

新合成的酶,精心从DNA而不是蛋白质,翻转细胞膜中的脂质分子,可以用来触发一个信号通路诱导细胞死亡在癌症细胞。

伊利诺伊大学香槟分校的研究人员和剑桥大学说他们lipid-scrambling DNA酶是第一个在它的类优于天然酶和通过三个数量级。他们他们的研究结果发表在2018年6月21日,《华尔街日报》的问题自然通讯。

“细胞膜分子排列着一组不同的内部和外部,和细胞投入大量资源来维持这个,”研究负责人阿列克谢Aksimentiev解释道,伊利诺斯州的物理学教授。”,但在一些点在细胞的生活中,不对称必须拆除。然后里面成为外面的标记,它发出信号对某些过程,如细胞死亡。有酶在自然界中这样做,叫做scramblases。然而,在一些疾病scramblases不足,这并不正确。我们合成scramblase可能疗法的大道。”

Aksimentiev集团来到DNA scramblase活动时观察DNA结构形式毛孔在细胞膜和渠道。他们使用蓝色的水域在伊利诺斯州国家超级计算应用中心的超级计算机模型系统在原子水平。他们看到,当某些DNA结构插入膜在这种情况下,一束8股DNA与胆固醇的两端的两个strands-lipids膜周围的DNA开始内部和外膜层之间的洗牌。

验证scramblase活动由电脑模型预测,Aksimentiev集团在伊利诺斯州剑桥与乌尔里希大教授的小组合作。剑桥集团合成DNA酶和测试模型膜泡沫,称为囊泡,然后在人类乳腺癌细胞。

”结果显示非常确切,我们的DNA纳米结构促进快速的脂质匆忙,“评论亚历山大•Ohmann剑桥大学一名研究生和co-first作者论文的伊利诺斯州研究生陈钰李。“最有趣的是,分子动力学模拟的翻转率高表示似乎相同的数量级的实验:到为人处事的速度比自然scramblases曾被证明什么。”

就其本身而言,DNA scramblase产生细胞死亡不分青红皂白地,根据Aksimentiev。下一步是把它和瞄准系统,专门寻找特定的细胞类型,其中一些已经开发为其他DNA代理。

“我们也正在努力让这些scramblase结构被光激活或其他刺激,所以他们只能激活需求,可以关闭,“Aksimentiev说。

“尽管我们仍然有很长的路要走,这个工作突出了人造DNA纳米结构的巨大潜力与可能的应用个性化药物和治疗各种疾病的未来,“Ohmann笔记。