Science:细胞个体差异决定抗癌药耐药性

【字体: 时间:2008年11月27日 来源:Science

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生物通报道,以色列Weizmann科学研究所分子细胞生物系,植物科学系,美国加州技术研究院生物系的科学家通过蛋白组学的研究找出个体对药物敏感性的差异关键所在,相关成果公布在Science的11月20日在线版上。

  

生物通报道,以色列Weizmann科学研究所分子细胞生物系,植物科学系,美国加州技术研究院生物系的科学家通过蛋白组学的研究找出个体对药物敏感性的差异关键所在,相关成果公布在Science的11月20日在线版上。

 

众所周知,人具有很强的个体性,每个人的性格外貌都是独一无二的,无法复制的。其实,每个细胞也一样,不同的细胞对不同的药物会有不同的反应。科学家们发现这一有趣的现象,并希望通过实验找出这一现象背后的本质。

 

为此,研究小组对人类癌症细胞表达的蛋白进行动力学和差异学研究,研究这些蛋白对抗癌化疗药物camptothecin的不同反应。研究小组为此构建了一个动态的蛋白组学研究路径,通过该技术研究者可对活细胞中的1000种不同的内生的带有检测标记的蛋白进行高分辨率的定位和观察。

 

在与药物接触后,所有的细胞都表现出快速的结构染色体畸变(translocation),导致与药物接触的蛋白发生变异,尤其是药物靶位蛋白(topoisomerase-1),并开始出现大范围,缓慢的蛋白降解和蓄积。当然,每种蛋白发生的变化都不相同,根据不同的亚型分别有不同的效应。

研究者发现,有一种特别的蛋白在每个细胞中的动力学变化都不同,相应表现出来的结果是,细胞或死亡或存活。

 

这些研究成果让科学家们从细胞的水平上来了解药物的作用机制,以及细胞逃避药物的攻击机制。为研究细胞耐药性打下了坚实的基础。

 

原文摘要:Dynamic Proteomics of Individual Cancer Cells in Response to a Drug

 

【Abstract】

Why do seemingly identical cells respond differently to a drug? To address this, we studied the dynamics and variability of the protein response of human cancer cells to a chemotherapy drug, camptothecin. We present a dynamic-proteomics approach that measures the levels and locations of nearly 1000 different endogenously tagged proteins in individual living cells at high temporal resolution. All cells show rapid translocation of proteins specific to the drug mechanism, including the drug target (topoisomerase-1), and slower, wide-ranging temporal waves of protein degradation and accumulation. However, the cells differ in the behavior of a subset of proteins. We identify proteins whose dynamics differ widely between individual cells, in a way that corresponds to the outcomes—cell death or survival. This opens the way to understanding molecular responses to drugs in individual cells.

生物通 张欢

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