《PNAS》科學家破獲難解蛋白修飾「磷酸化組氨酸」結構 助癌症、抗體研究

2021/02/19
《PNAS》科學家破獲難解蛋白修飾「磷酸化組氨酸」結構 助癌症、抗體研究
近(9)日,美國沙克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的研究人員,解開了「磷酸化組氨酸」(phosphohistidine)這項難解蛋白質修飾的多

(9)日,美國沙克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的研究人員,解開了「磷酸化組氨酸」(phosphohistidine)這項難解蛋白質修飾的多項關鍵結構,不但讓科學家得以對其癌症等疾病中的作用,進行更深入的研究,也將能幫助設計出效率更高的抗體。該研究論文發表於期刊《PNAS》。

領導此研究的美國癌症學會(American Cancer Society)教授Tony Hunter,曾因發現酪氨酸磷酸化在癌症中扮演的角色,並因此推動許多新抗癌藥的發展,而獲2018年唐獎殊榮。

磷酸組氨酸為蛋白質的一種轉譯後修飾(posttranslational modification),參與細胞中許多重要生化過程,也已被發現在乳癌、肝癌等癌症中扮演重要角色;但由於其相當不穩定,因此一直難以用標準的生化技術進行研究。

本次研究中,Hunter與沙克研究所分子與細胞生物實驗室的研究人員,成功以化學穩定的磷酸化組氨酸類似物(phosphohistidine analogues),開發出一系列能與之結合的單株抗體。

研究團隊接著與著名結構生物學家——斯克里普斯研究所(TSRI)的教授Ian Wilson合作,以蛋白晶體學來定義抗體結構,進而研究磷酸化組氨酸的結構。

透過X光繞射等方法,他們成功辨別出抗體晶體結構,並且準確解開其在磷酸化組氨酸周圍,是如何排列才能與其緊密結合。

本次所解開的五個重要結構,是過去已發現的磷酸化特異性抗體結構的兩倍之多;他們也在結構上證實了兩種類型的抗體,如何識別出不同形式的磷酸化組氨酸。

Hunter表示,本次研究證實出許多新的抗體結合原理,未來若以此為基礎重新設計抗體,便能大幅提高抗原抗體結合的效率。

參考資料:

1. 論文原文:https://www.pnas.org/content/118/6/e2010644118

2. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/si-str021721.php

(編譯/巫芝岳)