癌细胞对能量有着无止境的需求，因为它们的增殖速度比正常细胞快。贪婪的癌细胞劫持各种细胞功能以寻找和利用能量及其他资源，包括一组帮助正常细胞维持能量平衡的酶。这些酶称为肌酸激酶（CK），它们允许细胞将在线粒体产生的能量运输到细胞内需要的地方。对乳腺癌细胞的研究突出了一个名为普遍线粒体肌酸激酶（uMtCK）的CK类型的重要性。
桑福德·伯纳姆·普雷比斯研究所和梅约诊所的科学家于2025年2月3日在《结构》杂志上发表了研究成果，提供了人类uMtCK的详细结构，并展示了其在与能量储存分子肌酸或三磷酸腺苷（ATP）结合时结构的变化。为了确定uMtCK的结构，科学家们使用冷冻电子显微镜（cryo-EM）捕获了图像。这项技术使研究人员能够通过渲染单个原子来创建蛋白质及其配体的三维图像。这些蓝图可能有助于科学家设计新疗法，阻止癌细胞控制细胞的能量供应链，从而减缓或停止肿瘤生长。
除了揭示uMtCK的三维结构及其如何与其他参与能量运输的分子相互作用外，研究团队还测试了唯一可用的CK抑制剂CKi，以确定其在乳腺癌细胞中干扰异常能量运输的潜力。
科学家们发现CKi成功地降低了乳腺癌细胞的生长。该研究的发现和所用工具帮助验证了抑制该途径对乳腺癌治疗的有效性。然而，CKi已被证明不会选择性地抑制uMtCK，这意味着它可能会关闭其他细胞过程，从而导致高毒性。
通过冷冻电子显微镜方法提供的信息为梅约诊所和桑福德·伯纳姆·普雷比斯研究所的协作团队设计和开发选择性抑制uMtCK的新型小分子提供了基础，从而可能提供更有效且毒性较低的治疗剂。
