一种名为Tantalosin的天然产品样分子已被研究人员鉴定出来。它可以抑制在重塑细胞膜的复合物中两种蛋白质之间的相互作用。这一发现提供了对人类细胞膜重塑如何发生的更好理解，并可能导致新药物的开发。在发表在PNAS的研究中，乌梅奥的研究人员描述了一种天然产品样分子Tantalosin，它抑制了在细胞内部重塑膜的复合物中两种蛋白质之间的相互作用。这些发现促进了对人类细胞膜重塑工作的更深入理解及未来新药物的开发。
“使用小分子作为理解复杂生物机制的有价值的化学工具是一个很好的案例，正如我们的研究所示。我很高兴能与来自乌梅奥、斯德哥尔摩和德国的同事进行出色的合作，”乌梅奥大学化学系教授Yaowen Wu说道。
细胞膜由脂质和蛋白质组成，并作为细胞及细胞内细胞器的屏障。这些膜是动态结构，持续不断地重塑。用于运输所需的内涵体分拣复合物（ESCRT）对膜重塑和细胞过程至关重要。
细胞的任务是重塑细胞内的膜。ESCRT装置在细胞中需要变形的膜的位置组装，然后形成能够收缩并挤压细胞膜的螺旋蛋白聚合物。之前，Yaowen Wu教授及其团队与德国马克斯·普朗克杜尔特蒙特研究所Herbert Waldmann教授的实验室合作，鉴定了一种化学分子Tantalosin，诱导出类似自噬的表型——细胞内的自我摄食过程。Tantalosin是一种合成分子，灵感来自医学植物金鸡纳中的生物碱。他们观察到细胞内一种非常有趣的现象，对此进行了研究。研究结果发表在《分子细胞》期刊上。
Tantalosin被给予并研究，以探讨它在细胞内的分子水平上的作用。与卡罗林斯卡学院的化学蛋白质组学核心设施的合作使团队能够研究Tantalosin的潜在细胞靶标。
团队惊讶地发现，没有与自噬相关的蛋白质出现在潜在靶标中。然而，ESCRT复合物中的IST1蛋白被确认是Tantalosin的细胞靶标。正如第一作者Anastasia Knyazeva所述，ESCRT复合物与自噬之间的这种意外联系是未来进一步研究的一个令人兴奋的领域。乌梅奥大学化学系最近完成了一项博士学位。研究人员利用各种生化和细胞生物学方法来表征这一机制。通过对溶液中蛋白质-蛋白质相互作用的研究，发现Tantalosin有效地阻止了IST1与其结合伙伴CHMP1B之间的相互作用。然后，研究人员与乌梅奥大学Lars-Anders Carlson实验室的博士生Kasturika Shankar合作，利用透射电子显微镜对这两种蛋白质进行了详细检查。发现Tantalosin破坏了这一过程。论文的共同第一作者及乌梅奥大学化学系的博士后研究员Shuang Li解释说，IST1-CHMP1B纤维是以有序的方式形成的。研究人员还发现，Tantalosin破坏了细胞表面受体在细胞内部回收回细胞表面的过程。这一特性可能对治疗某些由细胞表面受体驱动的癌症类型很有用。此外，在Tantalosin治疗期间，研究人员发现通常与自噬相关的LC3蛋白与内涵体膜相连接。这是一个有趣的发现。研究人员没有观察到通常的自噬降解过程。相反，他们发现这一过程遵循不同的非典型途径。
“我们相信Tantalosin可能是一个独特的分子，帮助我们理解非典型LC3结合到内涵体膜的新功能。我们希望进一步的研究能够揭示LC3-膜结合及其相关蛋白在膜变形过程中的作用，”Anastasia Knyazeva说。
