有望阻斷癌細胞營養(yǎng) “餓死癌細胞”
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*步是進入細胞，但親水的葡萄糖溶于水，而疏水的細胞膜就像一層油，因此，葡萄糖自身無法穿過細胞膜進入到細胞內(nèi)發(fā)揮作用，必須依靠轉(zhuǎn)運蛋白這個“運輸機器”來完成。葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白鑲嵌于細胞膜上，如同在疏水的細胞膜上開了一扇一扇的門，能夠?qū)⑵咸烟菑募毎廪D(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。
人類對葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運的研究已有約100年的歷史。1977年*次從紅細胞里分離出了轉(zhuǎn)運葡萄糖的蛋白質(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)從而真正認識其轉(zhuǎn)運機理就成為該領(lǐng)域zui前沿也zui困難的研究熱點。過去幾十年間，美國、日本、德國、英國等國的諸多世界*實驗室都曾經(jīng)或正在為此全力攻關(guān)，但始終未能成功。
轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1幾乎存在于人體每一個細胞中，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)運蛋白GLUT1功能部分缺失，將會使細胞對葡萄糖吸收不足而導致大腦萎縮、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為人體利用消耗而導致血糖濃度的異常升高。另一方面，轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1在癌細胞的新陳代謝過程中也發(fā)揮著重要功能。
“癌細胞要生存，需要依賴葡萄糖作為其‘口糧’，而由于癌細胞消化葡萄糖所產(chǎn)生的能量不到普通細胞的15%，所以癌細胞就需要比正常細胞攝入更多的葡萄糖，也就需要通過負載更多的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1完成葡萄糖從細胞外轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)的過程。”
“因此，如能研究清楚轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1的組成、結(jié)構(gòu)和工作機理，就有可能通過調(diào)控它實現(xiàn)葡萄糖轉(zhuǎn)運的人工干預，既可以增加正常細胞內(nèi)葡萄糖供應達到治療相關(guān)疾病的目的，又可能通過特異阻斷對癌細胞的葡萄糖供應，達到抑制癌細胞生長的目標
該項成果不僅是針對葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白研究取得的重大突破，同時為理解其他具有重要生理功能的糖轉(zhuǎn)運蛋白的轉(zhuǎn)運機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)進入細胞膜轉(zhuǎn)運的過程，對于人類進一步認識生命過程具有重要的指導意義。www.shjsbio.com