新華網(wǎng)上海2月19日電(記者張建松)新陳代謝是生命現(xiàn)象的最基本特征。我國科學家一項最新研究,深入揭示了生命的物質基礎——蛋白質的“乙?;弊饔眯聶C制,從而發(fā)現(xiàn)了生物體同外界不斷進行能量交換過程中的奧秘。
2月19日出版的國際權威期刊《Science》雜志同時發(fā)表了這項研究的兩篇論文,并配發(fā)評論認為,中國科學家進行的這項研究,開辟了生命代謝研究的新領域,為開發(fā)調控代謝的藥物研究提供了新的思路,為包括腫瘤在內新的治療手段發(fā)展提供了可能。
這項研究由復旦大學生物醫(yī)學研究院分子細胞生物學研究室領銜完成。據(jù)該研究室趙世民教授介紹,“乙酰化”是改變蛋白質功能最主要的修飾方式之一。蛋白質在執(zhí)行生命復雜的調控和信息傳遞功能過程中,需要在蛋白質分子鏈上接上某種分子或分子團,以改變蛋白質的功能,稱之為“蛋白質的修飾”。如果蛋白質的分子鏈上嫁接上一個乙?;肿樱瑒t稱為“乙?;毙揎?。修飾后的蛋白質可以對細胞內的各類通路進行精確的調節(jié)與控制。
早在四十多年前,科學家就發(fā)現(xiàn)了蛋白質“乙?;揎棥爆F(xiàn)象,但對其功能認識很局限,主要集中在對細胞染色體結構的影響以及對核內轉錄調控因子的激活方面。復旦大學生物醫(yī)學研究院分子細胞生物學研究室在熊躍、管坤良兩位教授的領導下,經(jīng)過趙世民、雷群英等科學家的潛心研究,欣喜地發(fā)現(xiàn)生命代謝過程中的蛋白質“乙?;揎棥爆F(xiàn)象遠遠比人們原先認識的廣泛得多,極可能影響著細胞生理狀態(tài)下各個方面的廣泛修飾。
譬如,在人體的肝臟細胞中,人們原先認為只有76個蛋白質具有“乙?;揎棥爆F(xiàn)象,通過這項研究,我國科學家發(fā)現(xiàn)了有1000個蛋白是被乙?;揎椀?,超過900個都是新發(fā)現(xiàn)的。這一發(fā)現(xiàn)改寫了教科書上的傳統(tǒng)概念,對深入研究乙?;揎椌哂欣锍瘫饬x。
與此同時,這項研究還發(fā)現(xiàn),“乙?;逼毡樾揎棥按x酶”,并且可以調節(jié)代謝通路及代謝酶的活性。蛋白質的“乙?;边€具有很高的功能特異性,如在代謝器官(如肝)中“代謝酶”被高度乙?;诎籽≈袇⑴c腫瘤發(fā)生的“信號通路蛋白”則被高度乙?;?。
此外,這項研究還發(fā)現(xiàn),“乙?;钡恼{控作用在生命體新陳代謝過程中普遍存在,從低等的原核細胞到包括人在內的高等哺乳動物,都存在“乙?;揎棥爆F(xiàn)象。因此,可以認為這一過程是在生命進化進程中極為保守的。
中國科學院院士、復旦大學生物醫(yī)學研究院院長賀林認為,人體80%左右的疾病都是代謝病,我國科學家這項研究有助于人們進一步了解人體疾病的本質,為人們針對不同疾病開發(fā)臨床新藥提供了一系列“遐想”。生物醫(yī)學研究院的主要任務,就是面向老百姓的健康和治病中的科學與技術問題,通過以轉化醫(yī)學為目標的研究,為老百姓疾病的防診治提供新的理論依據(jù)、技術和方法、醫(yī)療和診治手段。