团队发现参与癌症转移的新细胞器

普林斯顿领先的癌症研究人员惊吓了,他们认为对癌症如何通过身体传播的直接调查 - 转移 - 转发液体相分离的证据:调查液体斑的新领域生活材料彼此合并,类似于在a中看到的运动 熔岩灯 or in 液态汞.

“我们相信这是第一次分离涉及癌症转移,” 宜宾康,Warner-Lambert / Parke-Davis分子生物学教授。他是一个新的高级作者  在目前的自然细胞生物学问题的封面上。

他们的工作系数与癌症研究分开,但融合斑点原来创造了比其零件的更多总和,自组装成先前未知的 细胞器 (基本上是细胞的器官)。

康说,发现一个新的细胞器是革命性的。他比较了它在太阳系中找到了一个新的星球。 “我们已经知道100年或更长时间的一些细胞器,然后突然,我们找到了一个新的!”

这将改变一些基本的看法,即2017年Mark Esposito表示,Mark Esposito表示,这是一项牢房所说的。康马斯和当前邮政编码在康的实验室,他是新论文的第一作者。 “每个人都上学,他们学习'线粒体是细胞的强国,'以及一些关于一些细胞器的其他东西,但现在,我们在细胞内部的经典定义,细胞如何组织如何组织和控制它的行为是开始转移,“他说。 “我们的研究标志着这一步非常具体的一步。”

这项工作在三个普林斯顿教授实验室之间的研究人员之间的合作:康; Ileana Cristia.,生活组织质谱中的分子生物学和领先专家教授;和 克里夫布朗威尼恩,6月K. Wu'92化学和生物工程教授和普林斯顿生物工程倡议的主任,他在生物过程中阐明了相分离的研究。

“Ileana是一个生物化学师,悬崖是一位生物物理学家和工程师,我是癌症生物学家 - 一种细胞生物学家,”康说。 “普林斯顿只是人们联系和合作的一个很棒的地方。我们有一个非常小的校园。所有的科学部门都彼此相邻。 Ileana的实验室实际上是在刘易斯托马斯的同一层山!这些非常密切的关系,在非常多样化的研究领域,我们允许我们从许多不同角度带来技术,并允许理解癌症中新陈代谢的机制 - 其进展,转移和免疫应答 - 并提出新的方式瞄准它。“

最新的突破,具有尚未命名的细胞器,为WNT信号通道的角色,这是一个发现的系统,该系统的发现导致了1995年的诺贝尔奖 Eric Wieschaus.普林斯顿的Squibb Squibb教授分子生物学和Lewis-Sigler综合基因组学研究所教授。 WNT途径对无数生物中的胚胎发育至关重要,从微小的无脊椎动物昆虫到人类。 Wieschaus发现癌症可以共同选择这种途径,基本上腐蚀其随着胚胎生长而生长的能力,以生长肿瘤。

随后的研究表明,WNT信号通路在健康的骨生长中发挥多种作用以及与骨骼转移的癌症。康和他的同事正在研究WNT,一种称为TGF-B的信号分子之间的复杂相互作用,以及当他们发现这款新细胞器时命名为Dact1的相对未知的基因。

通过一系列详细和复杂的实验,研究人员拼凑在一起:骨肿瘤最初诱导WNT信号传导,传播通过骨骼。然后,TGF-B处于骨骼中丰富,提示DACT1以抑制WNT信号传导的方式在新细胞器中螯合材料。然后肿瘤刺激破骨细胞的生长,擦除旧骨组织。 (在两部分过程中不断补充健康的骨骼: 骨核糖籽 擦去一层骨,然后成骨细胞用新材料重建骨骼。)这进一步增加了TGF-B浓度,促使更高的Dact1螯合和随后的Wnt抑制在进一步转移中表明是重要的。

通过发现DACT1和这款细胞器的角色,康和他的团队已经找到了癌症药物的新可能目标。 “例如,如果我们有办法破坏DACT1复杂,可能肿瘤会传播,但它永远不会能够”成长“成为危及生命的转移。这是希望,“康说。

康和埃斯皮亚斯最近 共同创立的kayothera 根据他们在康实验室的工作,追求晚期或转移性癌症患者的药物的发展。 “马克正在做的那种基本研究都呈现出突破性的科学结果,也可以导致医学突破,”康说。

研究人员发现Dact1也起到了许多其他角色,他们的团队才开始探索。与克里斯特队团队的质谱协作显示出神秘的细胞器中的600多种不同的蛋白质。质谱允许科学家们发现几乎任何在显微镜载玻片上成像的物质的确切部件。

“这是一个比仅控制WNT和TGF-B更具动态的信令节点。” Esposito说。 “这只是冰山一角在新的生物学领域。”

这座相位分离和癌症研究之间的这座桥仍处于起步阶段,但它已经表现出极大的潜力,布兰沃恩说,这是本文的共同作者。

“生物分子凝聚态在癌症中发挥作用 - 其成因,特别是其通过转移的蔓延 - 仍然很差,”他说。 “本研究为癌症信号途径和凝结物生物物理学的相互作用提供了新的见解,并将开辟新的治疗途径。”

TGF-β-诱导的DACT1生物分子缩合物压制WNT信号传导以促进骨转移,“由Mark Esposito,Cao Fang,Kinglyn C. Cook,Nana Park,Yong Wei,Chiara Spadazzi,Dan Bracha,Ramesh T. Gunaratna,Gary Laevsky,Christina J. Decost,Hannah Slabodkin,Clifford P. Brangwynne,Ileana M. Cristia和Yibin Kang,出现在3月9日的自然细胞生物学问题(DOI: 10.1038 / S41556-021-00641-W)。这项工作得到了全国健康机构(R01CA212410至YK,R01GM114141至IMC,F31CA192461至ME和F31AI147637和KCC);新泽西州癌症研究委员会(DCHS19PPC029至RG);布鲁斯特基金会;和美国国防部(BC123187到YK)。



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