识别出干扰阿尔茨海默病或癌症等疾病进展的新方法是生物研究的主要目标之一。了解维持细胞存活或导致其死亡的基本过程往往是解锁新治疗路径的关键。
自噬是细胞健康的重要组成部分，这是一种细胞清除并回收受损部分的过程。在自噬过程中，细胞使用两层脂肪分子（称为脂质）包裹受损成分，形成“双层包裹”，然后细胞会吞噬这个囊泡。随后，通过分解这些废弃物所产生的能量可以为细胞自身供能。
然而，许多针对自噬过程的药物由于我们对这一序列中各种分子步骤的理解存在空白，因此效果不佳（或具有副作用）。如果能更好地理解脂质膜的形成过程以及如何将蛋白质正确嵌入这些膜中，将有助于发现治疗癌症、帕金森病和阿尔茨海默病等疾病的突破性医学疗法。
来自Ono Pharma突破科学倡议的一项100万美元资助（该倡议旨在支持科学领域中大胆的新想法）将帮助康奈尔大学的研究人员解释细胞清理过程。在未来三年内，康奈尔大学化学与化学生物学系副教授兼Weill细胞与分子生物学研究所Nancy and Peter Meinig生命科学研究员Jeremy Baskin将研究蛋白质的化学修饰在细胞存活中所起的强大作用。
Baskin表示：“这项研究可以帮助我们理解细胞是如何清除自身垃圾的——以及当这一过程失效时会发生什么。如果我们能够控制这一过程，也许有朝一日我们将能够更有效地治疗许多严重的疾病。”
自噬（源自希腊语，意为“自我吞噬”）使细胞能够清除受损的部分，例如断裂的蛋白质或老化的细胞器（细胞内执行特定任务的专门结构）。自噬通过将不需要的物质包裹在一个称为自噬体的双层膜中，然后与细胞的垃圾处理系统——溶酶体融合，从而进行分解和再利用。
自噬过程的失败可能与脑部疾病如阿尔茨海默病有关，而癌细胞则利用这一过程来生存并促进快速增殖。
Baskin指出，细胞通常通过给蛋白质加上小化学基团来控制其功能，这一过程被称为翻译后修饰。其中一种修饰类型涉及将类似脂肪的脂质分子附着到蛋白质上。
目前，已知只有少数参与自噬的蛋白质带有此类修饰。但Baskin的团队已经开发出精确的化学工具来寻找更多修饰，并且他们已经发现了许多其他自噬相关蛋白质存在脂质修饰的有希望的证据。Baskin的研究将探讨这些发现的机制及其潜在影响。
Baskin表示：“许多针对自噬的疗法作用广泛且不精确，常常导致副作用。如果科学家能够学会控制这些翻译后修饰路径，他们就可以设计出更精确地调节自噬的治疗方法——根据需要增强或减弱自噬。例如，激活自噬可能有助于清除脑部疾病中的有毒蛋白质；而另一方面，抑制癌细胞的自噬可能使其变得虚弱，更容易被杀死。”
Baskin补充道：“翻译后脂质化可能是自噬的一个通用控制旋钮。如果我们学会如何调节它，我们就能为治疗一些极具破坏性的疾病提供新的治疗途径。”
Ono Pharma基金会支持可能在疾病治疗和疼痛管理方面取得重大进展的早期科学研究。该基金会寻找有大胆想法并拥有测试这些想法工具的科学家。
Baskin表示：“Ono基金会的支持令我感到兴奋，因为它使我们能够利用我们在化学生物学方法方面的专业知识，例如生物正交化学，这种化学方法可在不干扰生物体内原有生化过程的情况下，实现高度选择性的化学标记反应。结合其他化学生物学工具，我们将探索蛋白质脂质修饰在控制自噬中的作用。”
Henry C. Smith是康奈尔大学研究与创新部门的生物系统传播专家。
【全文结束】
