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淋巴管生長訊號如何放大?KAIST揭開受體成群聚集的結構機制
促進淋巴管生成的訊號,可能在受體配對後再被放大。韓國研究團隊解析蛋白質結構,找到複合體彼此聚集的關鍵;這為調節淋巴管生長提供研究方向,但尚未證實能治療淋巴水腫或抑制癌症轉移。
淋巴管收集組織間多餘的液體,排流受阻時,四肢可能出現淋巴水腫;然而,腫瘤周圍增生的淋巴管,也可能成為癌細胞擴散的通道。如何讓淋巴管在需要時生長、在過度增生時受到控制,是相關疾病研究的重要問題。韓國研究團隊如今從細胞表面的蛋白質排列方式,找到一個可能調節訊號強弱的環節。
韓國科學技術院(KAIST)10月2日公布,由生物科學系教授 Ho Min Kim 與韓國基礎科學研究院(IBS)研究員 Sangkyu Lee 共同領導的團隊,解析了生長因子 VEGF-C 與受體 VEGFR-3 的結合結構。研究已於9月9日在《Advanced Science》線上發表,焦點是淋巴管生成訊號如何在受體啟動後進一步放大。
VEGF-C 與細胞表面的 VEGFR-3 結合後,會促使兩個受體配對,將調節淋巴管形成與功能的訊號傳入細胞。這個配對步驟原本就是理解受體活化的核心,但配對之後,訊號為何還能增強,過去並未充分釐清。
團隊利用冷凍電子顯微鏡觀察複合體的三維結構,發現這些包含成對受體的複合體,還能從側邊彼此嵌合,組成更大的聚集體。KAIST的英、韓文公告均指出,這種排列揭示了複合體沿細胞膜橫向聚集的方式,也把研究視線從單一受體對,延伸到多個複合體之間的接觸。
結構影像之外,研究人員也改變複合體彼此接觸的部位,並以光控制受體聚集,檢驗排列方式與訊號強度的關係。依據校方公告,這些實驗支持高階聚集在訊號放大中扮演重要角色,讓觀察到的結構有了功能上的佐證。
這項發現提出了新的介入方向:未來或可探索促進聚集,以增強不足的淋巴管生成訊號,或抑制聚集,降低腫瘤周圍過度生成的訊號。不過,兩則公告都明確指出,研究尚未證實淋巴水腫治療或癌症轉移抑制效果。從蛋白質如何排列,到能否安全改善疾病,仍有一段需要實驗驗證的距離。