新研究解开25年的酶学谜团

　　

生物通报道：越来越多的研究证实，维生素D有潜力用于治疗和预防癌症和其他疾病。现在，来自Queen大学的研究人员对这种重要的维生素D是如何被我们身体降解有了新的了解。

 

    维生素D疗法的效果部分取决于它被降解的速度。通过研究负责降解这种维生素的酶，研究人员希望能够发明一种能够抑制这种降解的方法。

 

这一发现首先是由一名生物化学专业的本科生Brendan O’Leary在Glenville Jones教授的实验室观测到。这一发现揭示出，改变羟化酶中的一个单独的氨基酸将导致它采用一种完全不同的途径。尽管研究人员在25年前就已经知道这种酶有两种完全不同的路径，但在这之前他们无法解释为什么会产生这样的情况。这项研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）的网络版上。

 

对这种酶的早期研究显示，它的途径模式是有种特异性的。一些包括人类和大鼠的物种偏好其中一种途径，而袋鼠类动物则偏爱另外一种途径。

 

利用一种叫做液体层析质谱仪，研究人员研究了这两类动物的细胞。他们将人类的这种酶的特定位置氨基酸进行改变，从而看这种变化是否会影响它采用的途径模式。

 

结果，他们非常惊讶地发现，只需改变一个氨基酸就能使这种酶从一个路径完全变为另一路径。而且这种变化可逆的。Jones博士表示，这种变化是非常显著的，在生物化学领域很难找到分子和酶的得知可预测性工作。

 

   Queen的研究人员详细，羟化酶在人体细胞功能中起着重要作用。当维生素D类药物用于治疗某些类型的癌症时，癌细胞能够产生更多的这种酶进行对抗。Jones博士指出，如果想要成功地用维生素D化合物治疗肿瘤，那么我们就需要抑制肿瘤的这种反应。另外，维生素D缺乏还会导致其它疾病，如多发性硬化、肌无力和骨骼疾病等。

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维生素D为固醇类衍生物，具抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。维生素D家族成员中最重要的成员是D2和D3。维生素D均为不同的维生素D 原经紫外照射后的衍生物。植物不含维生素D，但维生素D原在动、植物体内都存在。植物中的麦角醇为维生素D2原，经紫外照射后可转变为维生素D2，又名麦角钙化醇；人和动物皮下含的7-脱氢胆固醇为维生素D3原，在紫外照射后转变成维生素D3，又名胆钙化醇。

    维生素D在体内发挥作用主要是通过促进钙的吸收进而调节多种生理功能。研究证明，维生素D3能诱导许多动物的肠黏膜产生一种专一的钙结婚蛋白（CaBP），增加动物肠粘膜对钙离子的通透性，促进钙在肠内的吸收。

维生素D的主要功能是调节体内钙、磷代谢，维持血钙和血磷的水平，从而维持牙齿和骨骼的正常生长就发育。儿童缺乏维生素D，易发生佝偻病，过多服用维生素D将引起急性中毒。（生物通雪花）

 

相关新闻：维生素D有抗癌功能  

 

来自美国Roswell Park癌症研究所的研究人员进行了离体和活体研究来确定calcitriol和它的类似物QW-1624-F2-2和Paricalcitol(帕立骨化醇)预防前列腺癌的效果。

Calcitriol是维生素D的活性代谢物，在临床上用于治疗多种疾病。临床使用calcitriol的一个最重要的障碍是高血钙（dose-limiting hypercalcemia）。由约翰霍普金斯大学开发出的QW和paricalcitol（Zemplar）被证明能够调节甲状旁腺激素（parathyroid hormone）水平。这种激素调节身体中钙离子和磷的代谢。

接着，研究人员分析了calcitriol和QW在转基因前列腺癌小鼠模型中预防荷尔蒙依赖型前列腺癌的效果。这种转基因小鼠模型（TRAMP）在小鼠成年时会发生前列腺癌。试验表明，在处理小鼠14周后，calcitriol和QW都能缓解整体TRAMP小鼠的前列腺癌进程，其表现形式为生殖道和前列腺重量的减少。此外，用calcitriol进行长期治疗能够显著减小肿瘤负担，尽管在一些小鼠观察到了副作用。

利用阉割的TRAMP小鼠，研究人员还分析了calcitriol和QW对抗荷尔蒙疗法前列腺癌的影响。结果显示维生素D对阉割小鼠的疾病几乎无影响。这项研究的结果表明calcitriol和QW-1624-F2-2有潜力预防荷尔蒙依赖型前列腺癌。接下来，研究人员还将深入了解这些化合物预防前列腺癌的原理。

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