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Nature子刊:酿酒酵母,具有治疗癌症的“神奇”功效

更新时间:2017-01-20 08:53   浏览: 次  作者:admin    文章来源: 生物探索

急性淋巴细胞白血病(ALL),是一种始于淋巴母细胞的癌症。在一项新研究中,研究人员揭示了面包酵母或啤酒酵母中的某种化合物如何帮助治疗ALL。相关结果发表在Scientific Reports杂志上。

确定一个更安全的治疗

该研究的共同作者,巴西圣保罗大学医药科学学院的 Gisele Monteiro表示,大肠杆菌和菊欧文菌中分离出的一种酶(L-asparaginase,左旋天冬醯胺酶)用于治疗急性淋巴细胞白血病已有几十年。虽然细菌酶疗法可以带来比较高的缓解率, 但这种疗法会在四分之一的患者中引发轻微到严重的免疫反应。因此,开发一种毒性较小的生物制药酶来治疗ALL是必要的。

在本研究中,研究人员描述了如何从非细菌源的酿酒酵母中分离出左旋天冬醯胺酶(L-asparaginase-like enzyme),用于阻断白血病等癌细胞生长。本文共同作者,巴西圣保罗州立大学生物科学研究所的Marcos Antonio de Oliveira表示,我们的目标不是生产酶,而是在微生物中寻找新的生物药物源,用于治疗已产生耐药性的患者。

从酵母中分离出左旋天冬醯胺酶

为了达到此目的,研究人员利用生物信息学工具来分析几种真菌负责分泌酶的基因,他们确定了酿酒酵母中的基因ASP1 能编码一种与左旋天冬醯胺相似的酶。

本文第一作者,圣保罗大学医药科学学院的 Iris Munhoz Costa解释道,与细菌不同,酵母属于真核生物,这意味这它拥有一个包含遗传物质的由膜包裹的细胞核,这与人类细胞相同。因而我们可以认为,与细菌酶相比,酵母分泌的酶不太可能引发严重的免疫反应。

基于这个想法,研究人员克隆了ASP1基因,并利用基因工程技术在大肠杆菌中生产纯的酵母源左旋天冬醯胺。 Costa指出,“我们能够获得重组蛋白,研究它的二级结构特征,并确定重要的催化位点。最后我们将在体外评价其疗效”。

来自于酵母的左旋天冬醯胺酶,毒性更小

研究人员在三组人类白细胞中对酵母源左旋天冬醯胺酶和大肠杆菌源左旋天冬醯胺酶进行检测。其中一组细胞无法生产正常水平的天冬酰胺(称为MOLT4组),一组能生成正常水平的天冬酰胺(称为REH组),另外一组为对照组(称为HUVECs)。

研究人员发现,纯的酵母源左旋天冬醯胺酶能杀死MOLT4组中大约70-80%的细胞,而大肠杆菌源左旋天冬醯胺酶能杀死90%的细胞。但与大肠杆菌源相比,酵母源的左旋天冬醯胺酶对对照组的毒性更小一些。此外,这两种来源的左旋天冬醯胺酶都能有效对抗REH细胞。

最后研究人员下结论:酵母酶或能更安全更有效的治疗ALL。目前,研究人员正计划开展酵母源左旋天冬醯胺酶的体外研究,以更好地了解它对不同类型细胞的毒性,以及在不同类型细胞中的免疫反应。

参考资料:

Baker's yeast enzyme could help treat leukemia, study suggests