美国普渡大学W. Andy Tao领导的研究团队在《自然化学》杂志上发表了一项新研究，发现了一种与细胞突变相关的新型蛋白质修饰机制，该机制可能为癌症治疗开辟新途径。这一发现涉及异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变导致的蛋白质修饰，影响了激酶控制蛋白质功能的能力。
普渡大学农业学院生物化学教授Tao表示：“突变被认为是导致癌症的驱动机制。许多突变是隐藏且无害的，但激酶等酶的突变可能导致癌细胞的失控生长。”IDH突变在多种癌细胞中相当常见，尤其是在胶质瘤、急性髓系白血病和罕见肝癌中，某些癌症的突变发生率超过70%。
研究显示，IDH突变导致细胞积累代谢物D-2-羟基戊二酸（D2HG），这种修饰源于其手性，即生物分子的镜像形式。通过实验室分析正常细胞、IDH1突变细胞和药物治疗细胞，团队鉴定出数十种被D2HG修饰的蛋白质。Tao及其合著者在论文中写道：“这些蛋白质中有许多参与肿瘤进展，表明D2HG修饰可能在癌症发展中发挥调节作用。”
该研究还探讨了代谢重编程在癌症中的作用，例如L2HG分子在缺氧条件下积累帮助细胞应对低氧环境。Tao说：“人们没有考虑过这一点。当然，很少有人报道过代谢物的手性依赖性修饰。”他指出，这一新发现可能引导生物医学研究人员关注蛋白质突变来解决代谢物修饰问题。
团队使用PolyMAC等工具分析和鉴定了广泛的蛋白质，发现许多被检查的蛋白质已被磷酸化。Tao表示：“磷酸化很重要，因为许多磷酸化蛋白质是与癌症相关的信使分子。人们通常不认为这种IDH突变与磷酸化有关，但通过识别这种修饰，我们看到了与磷酸化的串扰。”D2HG和L2HG通过串扰交换化学信息，可能影响蛋白质功能和导致癌症的细胞过程，使翻译后修饰成为潜在的治疗靶点。
鉴于翻译后修饰在许多疾病相关信号通路中的重要性，Tao的研究小组正重点开发检测翻译后修饰的新技术。这一蛋白质修饰新发现为癌症治疗提供了新的研究方向，有望在未来开发更有效的干预策略。
出版详情：作者：Steve Koppes, Purdue University；标题：《Protein modification discovery opens cancer therapy possibilities》；发表于：《Nature Chemistry》(2026)。
