表皮生長(cháng)因子受體EGFR是一種細胞表面蛋白，與多種癌癥密切相關(guān)，也是癌癥治療的主要靶標。日前，美國Lawrence Berkeley國家實(shí)驗室和加州大學(xué)Berkeley分校的研究人員，ELISA試劑盒通過(guò)前沿技術(shù)完善了EGFR激活的詳細機制，文章發(fā)表在Cell雜志上。

   “我們對EGFR以及細胞生長(cháng)/增殖的復雜分子機制了解得越多，就能夠更好的開(kāi)發(fā)新癌癥療法，更有效的治療多種癌癥，”ELISA試劑盒文章的通訊作者之一，化學(xué)家Jay Groves說(shuō)。“通過(guò)時(shí)間分辨熒光光譜、核磁共振和計算機建模，我們確定了當配體（EGF）結合時(shí)，EGFR激活的全部機制。”文章的另一位通訊作者是John Kuriyan。

    從高中生物課上，我們學(xué)到基因編碼信息被翻譯為特定蛋白。不過(guò)，許多蛋白必須經(jīng)由翻譯后程序激活，比如自身磷酸化。蛋白激活影響著(zhù)許多重要的細胞過(guò)程，包括細胞增殖、分化和遷移。若EGFR出現故障使這些過(guò)程脫離控制，就會(huì )導致癌癥。然而，盡管EGFR與癌癥有著(zhù)密切關(guān)聯(lián)，人們對EGFR的激活機制還并不*了解。

   “受體酪氨酸激酶是一個(gè)細胞表面受體大家族，EGFR也是其中一員。EGFR有一個(gè)細胞外的配體結合域，和一個(gè)細胞內的激酶區域，” Groves說(shuō)。“教科書(shū)上對EGFR激活的解釋是，其配體EGF結合到配體結合域，誘導受體二聚化，隨后二聚體的兩個(gè)激酶區域相互磷酸化。”

    Groves認為這一解釋過(guò)于簡(jiǎn)單，因為在相對較低的濃度下，即使沒(méi)有EGF誘導的二聚化，單獨的激酶域在溶液中也能自激活。二聚化是指兩個(gè)同樣的分子聚合形成單個(gè)化合物。

    研究人員發(fā)現，除了配體EGF結合以外，EGFR激活還需要EGFR跨膜螺旋和細胞膜附近區域發(fā)生結構偶聯(lián)。正是這種結構偶聯(lián)，允許配體存在時(shí)EGFR發(fā)生二聚化。

   “未結合配體時(shí)，EGFR的構象使細胞內的激酶區域無(wú)法靠近，” Groves說(shuō)。“當配體EGF結合時(shí)，這一限制解除，兩個(gè)EGFR發(fā)生二聚化，然后彼此磷酸化。”

    研究人員通過(guò)時(shí)間分辨熒光光譜技術(shù)，在活細胞中實(shí)時(shí)觀(guān)察了當配體EGF激活EGFR時(shí)，EGFR移動(dòng)并裝配成二聚體的過(guò)程。ELISA試劑盒由此，他們*解析了EGFR的激活機制。下一步研究人員將利用時(shí)間分辨熒光光譜技術(shù)研究另一類(lèi)酪氨酸激酶（Eph受體），和免疫系統中重要的T細胞受體。

   “我們更大的目標是，通過(guò)這一新的定量技術(shù)，將生物學(xué)轉化為硬物理科學(xué)，” Groves說(shuō)。“從前我們是將觀(guān)察到的現象拼貼起來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單描述，現在我們希望在物理學(xué)的基礎上理解生物系統的作用機制。”