Science:嘌呤合成的酶复合体或是抗癌药物靶标

科学家用荧光显微的技术在活细胞中研究发现，嘌呤合成所需要的酶能够组成一个复合体。癌症恶性增殖时，癌细胞快速地进行分裂，需要从头合成新的嘌呤。由于嘌呤是DNA合成必不可少的组分，因此阻断嘌呤的合成就会影响到细胞的分裂。因此这个嘌呤酶复合体可能是一个抗癌药物的作用靶标。

　　生物通报道：我们都在知道，细胞复制时需要合成DNA，而组成DNA的四种成分中保护两个嘌呤：腺嘌呤和鸟嘌呤。细胞是可以循环利用其它细胞凋亡后的遗留下来的嘌呤，因此细胞分裂是并不总是需要从头合成嘌呤的。但是，在癌症恶性增殖时，癌细胞快速地进行分裂，此时所需要的嘌呤，单靠旧的嘌呤补充是不够的，此时就需要从头合成新的嘌呤。宾夕法尼亚州立大学的科学家4月4日在《科学》杂志发表的研究显示，嘌呤合成所需要的酶能够组成一个复合体。研究人员表示，这个嘌呤酶复合体可能是一个抗癌药物的作用靶标。

嘌呤从头合成时，总共有十步反应过程，由六个相关的酶分别对这些步骤进行催化。过去人们已经在体外对每一步反应都进行过详细的研究，但还没有人在活细胞中，整体地研究这六个合成嘌呤的酶。宾夕法尼亚州立大学的研究人员使用荧光显微技术对颈癌细胞展开研究，首次在活细胞中详细地观察了这六个酶组成的复合体。

研究人员首先将荧光蛋白结合到酶上，以便观察酶的行为作用。然后，他们在体外培养的细胞中加入嘌呤，同时与没有嘌呤的培养细胞进行对比观察。结果发现，没有嘌呤存在时，酶聚集成复合体的速率更快，而在有嘌呤存在的细胞中，压根就看不到酶复合体的形成。这表明，由于嘌呤可以“废物利用”，因此没有必要重新合成所有的嘌呤，所以不是所有缺乏嘌呤的细胞都有酶聚集体的形成。实际上只有DNA正在进行活跃复制的细胞会有酶复合体的形成。研究人员接着证明，可以通过改变细胞的嘌呤浓度，而让酶复合体的聚集成复合物或解离开。

研究人员说，由于嘌呤是DNA合成必不可少的组分，因此阻断嘌呤的合成就会影响到细胞的分裂。如果能找出一种阻止嘌呤合成的方法，那将癌细胞是治疗癌症的一个非常重要的方法。该研究的主要负责人Stephen Benkovic表示，嘌呤合成的酶复合体是一个抗癌的药物靶标，可以发展出抗癌方法，干扰复合体的形成过程，达到治疗的目的。

原始论文： An et al. Reversible Compartmentalization of de Novo Purine Biosynthetic Complexes in Living Cells. Science 4 April 2008: 103-106.