有望阻斷癌細(xì)胞營養(yǎng) “餓死癌細(xì)胞”
葡萄糖是地球上各種生物zui重要、zui基本的能量來源，也是人腦和神經(jīng)系統(tǒng)(Nervous System)zui主要的供能物質(zhì)。葡萄糖代謝的*步是進(jìn)入細(xì)胞，但親水的葡萄糖溶于水，而疏水的細(xì)胞膜就像一層油，因此，葡萄糖自身無法穿過細(xì)胞膜進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，必須依靠轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白這個(gè)“運(yùn)輸機(jī)器”來完成。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白鑲嵌于細(xì)胞膜上，如同在疏水的細(xì)胞膜上開了一扇一扇的門，能夠?qū)⑵咸烟菑募?xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。
人類對葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的研究已有約100年的歷史。1977年*次從紅細(xì)胞里分離出了轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的蛋白質(zhì)GLUT1，在1985年鑒定出GLUT1的基因序列。此后，獲取GLUT1的三維結(jié)構(gòu)從而真正認(rèn)識其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理就成為該領(lǐng)域zui前沿也zui困難的研究熱點(diǎn)。過去幾十年間，美國、日本、德國、英國等國的諸多世界*實(shí)驗(yàn)室都曾經(jīng)或正在為此全力攻關(guān)，但始終未能成功。
轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1幾乎存在于人體每一個(gè)細(xì)胞中，是大腦、神經(jīng)系統(tǒng)(Nervous System)、肌肉等組織器官中zui重要的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，對于維持人的正常生理功能極為重要，一方面，如果轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1功能部分缺失，將會使細(xì)胞對葡萄糖吸收不足而導(dǎo)致大腦萎縮、智力低下、發(fā)育遲緩、癲癇(epilepsy)等系列疾病，并會因葡萄糖不能及時(shí)為人體利用消耗而導(dǎo)致血糖濃度的異常升高。另一方面，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1在癌細(xì)胞的新陳代謝過程中也發(fā)揮著重要功能。
“癌細(xì)胞要生存，需要依賴葡萄糖作為其‘口糧’，而由于癌細(xì)胞消化葡萄糖所產(chǎn)生的能量不到普通細(xì)胞的15%，所以癌細(xì)胞就需要比正常細(xì)胞攝入更多的葡萄糖，也就需要通過負(fù)載更多的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1完成葡萄糖從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)的過程。”
“因此，如能研究清楚轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的組成、結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理，就有可能通過調(diào)控它實(shí)現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的人工干預(yù)，既可以增加正常細(xì)胞內(nèi)葡萄糖供應(yīng)達(dá)到治療相關(guān)疾病的目的，又可能通過特異阻斷對癌細(xì)胞的葡萄糖供應(yīng)，達(dá)到抑制癌細(xì)胞生長的目標(biāo)
該項(xiàng)成果不僅是針對葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究取得的重大突破，同時(shí)為理解其他具有重要生理功能的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理提供了重要的分子基礎(chǔ)，揭示了人體內(nèi)維持生命的基本物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，對于人類進(jìn)一步認(rèn)識生命過程具有重要的指導(dǎo)意義。www.shjsbio.com