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新的雄激素受体结构提示前列腺癌的治疗选择

雄激素受体是引起男性死亡的第二大原因前列腺癌的发生和发展的主要驱动力。为了更好地了解雄激素受体在癌症中的作用,贝勒医学院的研究人员对受体的3-D结构进行了全面研究。

该发现揭示了受体上一个似乎是其作用核心的位点的结构,称为N末端结构域,在该位点它与增强活性的共激活因子相互作用,共同调节驱动前列腺癌的基因表达。这项发表在《分子细胞》杂志上的研究为这种破坏性疾病的未来治疗设计提供了新的见识。

雄激素受体

共同第一作者博士说:“雄激素受体结合并介导雄激素激素睾丸激素的作用。该受体存在于男女的几种组织中,包括骨骼肌,心脏,神经和生殖系统。”贝勒大学分子与细胞生物学助理教授潘毅。“在雄性中,雄激素受体促进性特征的发展,在雄性和雌性中,雄激素受体也调节头发的生长和性欲。”

先前的研究表明,当雄激素受体与睾丸激素结合时,所得的分子复合物将进入细胞核,与DNA相互作用,从而根据需要打开或关闭基因以调节发育和生长。为了保持其活性,雄激素受体还与共激活剂和其他促进其基因调节功能的分子结合。但是,如何将所有这些分子与雄激素受体一起形成功能性复合物尚不清楚。

通讯作者,贝勒大学分子与细胞生物学系前任长期主席贝特·奥马利博士(Bert O'Malley)说:“雄激素受体驱动前列腺癌。”“为了有效治疗这种癌症,我们需要更好地了解雄激素受体的工作原理。在这项研究中,我们首次揭示了活性,全长雄激素受体-共激活复合物与之相互作用时的完整3-D结构。脱氧核糖核酸。”

Cryo-EM揭示了雄激素受体结构和功能的新成分

在进行这项研究之前,研究人员对雄激素受体的3-D结构只有部分了解。他们缺少一个称为N末端结构域的部分,生化证据表明该部分可能对其活性至关重要。解决受体的完整结构将有助于理解为什么N末端结构域是受体活性的关键。

Baylor的成员Yi表示:“低温电子显微镜让我们看到了雄激素受体的N末端结构域是什么样子,蛋白质的组织方式以及该结构域和其他各个结构域如何促进共激活的蛋白质及其功能。”丹·邓肯综合癌症中心。

研究人员发现,雄激素受体开始处的N末端结构域是共激活剂结合的地方,激活了驱动前列腺癌的复合物。这一发现与同一研究人员对雌激素受体的发现形成了鲜明对比,雌激素受体是导致乳腺癌的主要驱动力。

雄激素和雌激素受体属于类固醇核受体的同一家族,并具有相似的3-D结构。然而,尽管具有一般的结构相似性,但在雌激素受体中,共活化剂在分子开始时不结合至N端结构域,而在分子结束时结合至C端结构域。这一发现对产生用于癌症治疗的药物具有重要的意义。

治疗意义

O'Malley说:“目前可用于前列腺癌治疗的雄激素受体药物抑制剂与C末端结构域结合,我们发现这不是雄激素受体的主要相互作用部位。”“我们的工作强烈支持进一步研究,以确定针对雄激素受体N末端结构域的药物对前列腺癌生长的影响。”

Verna和Marrs McLean生物化学与分子生物学系的助理教授赵望博士说:“我们的工作为了解前列腺癌中雄激素受体分子机器正在发生的事情提供了一个起点。”“我们的发现还为前列腺癌以及相关疾病的治疗提供了更广阔的治疗空间,以及有关基因表达调控基本机制的新信息。”

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