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癌细胞通常生长在低营养的环境中，为了应对这一挑战，它们将新陈代谢转变为使用蛋白质作为替代“食物”。在基因筛选的基础上，一个国际科学家团队可以识别出LYSET蛋白，它是一种通路的一部分，可以让癌细胞进行这种转换。他们的研究结果发表在《科学》杂志上。
癌细胞通常生长在低营养的环境中，为了应对这一挑战，它们将新陈代谢转变为使用蛋白质作为替代“食物”。在基因筛选的基础上，一个国际科学家团队可以识别出LYSET蛋白，它是一种通路的一部分，可以让癌细胞进行这种转换。他们的研究结果现已发表在该杂志上科学．
氨基酸是蛋白质的组成部分，也是细胞生长和增殖的关键营养物质。了解细胞在不同环境下如何利用氨基酸是基础生物学和癌症研究的中心问题。肿瘤组织的血液供应通常是有限的，为了在这种条件下生长，癌细胞会改变其代谢活动。特别是，它们从吸收血管输送的营养物质转变为利用其他营养物质，比如在面临饥饿时分解周围的蛋白质作为食物来源。然而，使癌细胞发生这种转变的机制在很大程度上仍然难以捉摸。
为了更好地理解癌症中这种营养转换的分子途径，两组具有相同专业知识的科学家进行了合作:海德堡德国癌症研究中心(DKFZ)的Wilhelm Palm是癌症代谢方面的领先专家，维也纳分子病理学研究所(IMP)的Johannes Zuber带来了丰富的功能性癌症遗传学经验。科学家们在严格控制的营养条件下进行研究，模拟许多肿瘤中发生的氨基酸饥饿现象。然后，他们使用“基因剪刀”CRISPR-Cas9来破坏基因组中几乎所有基因的表达，这使他们能够确定与营养转换有关的几个途径。
在这些基因中，科学家们发现了一种无特征基因，只有当癌细胞以细胞外蛋白为食时，这种基因才对细胞生存必不可少。科学家们将这种基因重新命名为“LYSET”(溶酶体酶运因子)，它对溶酶体的功能至关重要。溶酶体是一种充当细胞胃功能的小细胞器，蛋白质在这里被消化。对LYSET功能的进一步实验表明，该基因是所谓的甘露糖-6-磷酸途径的核心组成部分，这是用消化酶填充溶酶体所必需的。在缺乏LYSET的情况下，癌细胞的溶酶体中缺乏酶，不再能够消化蛋白质。
然后，科学家们转向小鼠模型来研究LYSET在真实肿瘤中的功能。他们发现，在几种癌症中，LYSET的缺失严重损害了肿瘤的发展，而在正常的营养条件下，它的耐受性良好。
Wilhelm Palm的实验室是最早描述癌细胞以细胞外蛋白质为食的能力的人之一。他说:“通过LYSET，我们发现了一种代谢途径的核心成分，这种代谢途径能够适应不同的营养物质，这是癌细胞在严酷的肿瘤环境中生存和生长的关键能力。”
“这就是为什么这个发现如此令人兴奋，”Johannes Zuber说。“LYSET和甘露糖-6-磷酸途径对癌细胞特别重要，因此可能是攻击癌症主要代谢瓶颈的分子切入点。”
原文链接：
Catarina Pechincha, Sven Groessl, Robert Kalis, Melanie de Almeida, Andrea Zanotti, Marten Wittmann, Martin Schneider, Rafael P. de Campos, Sarah Rieser, Marlene Brandstetter, Alexander Schleiffer, Karin Müller-Decker, Dominic Helm, Sabrina Jabs, David Haselbach, Marius K. Lemberg, Johannes Zuber, Wilhelm Palm: Lysosomal enzyme trafficking factor LYSET enables nutritional usage of extracellular proteins
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