据美国《科学日报》网站8月26日报道，有效对抗癌症通常需要阻止癌细胞的增殖，这需要了解细胞赖以生存的蛋白质。蛋白质分析在这一过程中发挥着关键作用，它帮助研究人员找出应该被未来药物当作靶标的蛋白质及其特定部分。
现在，美国斯克里普斯研究所的一个化学家团队通过把两种蛋白质分析方法结合起来，找出了300多种与小分子发生反应的蛋白质，以及它们与小分子结合的位点。关键的蛋白质靶标在受到某些化合物(或者说小分子)干扰时，可以中止癌细胞的生长。揭示关键的蛋白质靶标，最终可能促成更有效和更精准癌症疗法的开发。相关研究报告8月13日刊登在英国《自然·化学》月刊上。
研究报告共同资深作者本杰明·克拉瓦特说：“第一种方法让我们对哪些蛋白质与化学物质相互作用有了一个广泛的了解，第二种方法准确显示了这些相互作用发生的位置。”克拉瓦特是斯克里普斯研究所化学系教授。
这两种方法都属于基于活性的蛋白质分析(ABPP)技术。研究团队使用他们的双重方法来标记与立体探针库相互作用的蛋白质和蛋白质位点。立体探针是设计成以选择性方式与蛋白质永久结合的化合物，它们被用来研究蛋白质功能和确定可能的药物靶标。
研究团队的立体探针是亲电的，这意味着它们被设计成以不可逆的方式与蛋白质结合，具体而言是与半胱氨酸结合。半胱氨酸是一种氨基酸，普遍存在于蛋白质中，包括在癌细胞中发现的蛋白质。半胱氨酸有助于形成重要的结构性结合。当化学物质与半胱氨酸发生反应时，它们会破坏这些结合，导致蛋白质功能失常，而蛋白质功能失常会干扰细胞生长。许多抗癌药物与蛋白质中的半胱氨酸发生不可逆的结合。
为找出哪些特定的蛋白质会与立体探针结合，研究团队采用了一种称为蛋白质定向ABPP的方法。利用这种方法，研究人员发现了300多种与立体探针化合物发生反应的蛋白质。
第二种方法被称为半胱氨酸定向ABPP，它精确地确定了立体探针与蛋白质结合的位置。这使得研究团队可以“放大”一个特定的蛋白质口袋，并检查其中的半胱氨酸是否与立体探针发生反应。
每个立体探针分子都包含两个主要组成部分：结合部分和亲电部分。研究人员希望，一旦结合部分识别出癌细胞蛋白质口袋，立体探针分子能进入其中。当立体探针留在对癌细胞功能至关重要的蛋白质口袋中时，它会阻止这种蛋白质与其他蛋白质结合，最终阻止细胞分裂。
研究报告第一作者埃弗特·恩乔门说：“通过把细胞周期中这些非常特殊的阶段当作靶标，有可能减缓癌细胞的生长。”恩乔门是斯克里普斯研究所研究员。
确定对癌细胞存活至关重要的精确蛋白质区域，可以帮助研究人员开发出更有针对性的治疗方法，以阻止癌细胞增殖。
这个团队的其他重要研究成果还包括，证实了他们双管齐下的方法比单一方法更准确地描绘了蛋白质与立体探针发生反应的情况。
恩乔门说：“我们一直都知道这两种方法都有其缺点，但我们不知道仅仅使用一种技术究竟会有多少信息丢失。令人惊讶的是，当我们使用一种技术而不使用另一种技术时，大量的蛋白质靶标丢失了。”
研究团队希望，他们的研究成果有朝一日能为针对细胞分裂的、新的癌症疗法提供信息。与此同时，恩乔门希望设计新的立体探针库，以发现与癌症以外疾病(包括炎症性疾病)有关的蛋白质口袋。
她说：“许多蛋白质与多种疾病有关，但我们没有研究它们的立体探针。未来，我希望找到更多供我们研究的蛋白质口袋，我们研究的目的是药物开发。”
