来自莫纳什大学的一组科学家已经解决了一种名为LYCHOS的蛋白质的结构，这种蛋白质可以通过感知体内胆固醇水平来检测和调节细胞生长。
人体细胞的健康生长需要胆固醇，但细胞和胆固醇相互作用的方式是一种微妙的平衡。当细胞生长变得异常时，它可以迅速成为多种癌症、神经系统疾病和其他疾病背后的驱动力。
莫纳什大学的研究小组发表在《自然》杂志上，首次使用低温电子显微镜(cryo - EM)确定了LYCHOS的3D结构，并表明它是植物(而不是人类)中常见的细胞转运体和G蛋白偶联受体(GPCR)的独特杂交。
GPCR和植物样转运蛋白共同作用，感知胆固醇并调节细胞生长，因此LYCHOS成为一个令人兴奋的新药物靶点，用于治疗因细胞异常生长而导致的癌症肿瘤和神经功能障碍的形成。
莫纳什生物医学发现研究所(BDI)信号传导和癌症结构生物学实验室的联合首席作者安德鲁·埃利斯登副教授说，研究小组对他们的发现既兴奋又惊讶。
Ellisdon副教授说:“最近发现LYCHOS作为胆固醇传感器，通过激活一种名为mTORC1的特定蛋白质复合物，促进细胞生长调节和代谢。”
然而，LYCHOS的结构和机制尚不清楚，阻碍了其作为药物靶点的潜力。令我们非常惊讶的是，我们的冷冻电镜研究显示，人类LYCHOS是GPCR和PIN- formed转运蛋白(PIN - formed transporter)的杂交产物，通常与植物界有关，以前认为不存在于人类中。”
“就像植物将茎叶向光移动以获得最大的光合作用能量的过程一样，LYCHOS类植物转运体帮助人体细胞感知何时有足够的胆固醇开始生长。”
莫纳什制药科学研究所(MIPS)信号实验室空间组织负责人、联合主要作者米歇尔·霍尔斯副教授说，这项研究为新药铺平了道路。
Cryo-EM通过使研究人员能够确定以前难以观察的分子的3D结构，彻底改变了药物发现。这项最先进的技术为我们和世界各地的药物发现者提供了LYCHOS作为胆固醇传感器和调节剂的关键作用的精确结构描述，”霍尔斯副教授说。
“此外，LYCHOS是GPCR作为细胞膜中大蛋白质的较小部分起作用的一个不寻常的例子。这一发现扩大了我们对GPCR的了解，表明它们也可以与其他膜蛋白(如转运蛋白)结合，形成GPCR杂交体。”
霍尔斯副教授总结道:“总的来说，LYCHOS的新结构信息为旨在阻止异常细胞生长和靶向肿瘤生长和扩散或导致神经系统疾病的胆固醇代谢受损的药物开辟了一个全新的世界。”
该研究的第一作者查尔斯·贝利-琼斯博士和克里斯·勒普顿博士是研究团队的重要成员，他们都来自莫纳什BDI。
贝利-琼斯博士说:“我们很高兴能继续探索LYCHOS，这是一种令人着迷的蛋白质，有很大的潜力为治疗由异常细胞生长引发的疾病开辟新的途径。”
“至于下一步，我们的重点将是研究如何开发一类新的细胞生长抑制剂，在LYCHOS有机会引发疾病之前阻止其活性，”Lupton博士总结道。
请阅读发表在《自然》杂志上的论文全文，题为LYCHOS (GPR155)是植物样PIN转运蛋白和GPCR的人类杂交产物。
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586 - 024 - 08012 - 9
