以前所未有的細節呈現GRB2和SOS1的新作用原理

來自東京城市大學的研究人員發現了細胞中蛋白質GRB2和SOS1如何將信號從膜受體傳遞到細胞核的新見解。他們使用核磁共振（NMR）來研究GRB2和SOS1的特定區域如何以及哪些區域相互結合，特別是它們如何觸發液-液相分離（LLPS）。信號轉導的問題是癌癥的一個主要原因：了解它的工作原理可能會帶來徹底的新治療方法。

生物細胞通過一個復雜的信號通路網絡工作，細胞特定部分的反應通過蛋白質的結構變化依次引導到其他部分，這是一個巨大的生物分子繼電器，“接力棒”通過一系列蛋白質相互結合和修飾而傳遞。這種“信號轉導”過程是細胞健康功能的關鍵；編碼這些信號傳遞蛋白的基因突變導致了許多腫瘤和癌癥。在尋找新的治療和預防方法的過程中，科學家們一直致力于了解這種傳遞是如何工作的，以及整個過程是如何被調節的。

由東京城市大學副教授Teppei Ikeya領導的研究小組一直在研究GRB2和SOS1所起的作用，這兩種蛋白質在將信息從某些膜受體傳遞給RAS蛋白方面發揮著重要作用，RAS蛋白本身是將信號傳遞到DNA所在的細胞核的關鍵角色。這最終導致細胞能夠使用原始信號來調節更多蛋白質的產生。然而，這一途徑的確切工作原理尚不完全清楚。造成這種情況的一個重要原因是GRB2和SOS1的柔軟性或“軟性”，使它們難以用x射線晶體學和低溫透射電子顯微鏡等工具進行研究。

現在，該團隊已經使用核磁共振（NMR）技術和尖端的統計工具來揭示GRB2和SOS1如何參與信號轉導的新細節。GRB2已知有三個結構域（NSH3, SH2, CSH3），其中兩個SH3結構域（NSH3, CSH3）與SOS1蛋白結合。雖然長期以來人們認為它們與SOS1的結合強度相同，但研究小組發現NSH3對SOS1的親和力是CSH3的10到20倍。不僅如此，他們還發現了它們在動力方面的關鍵差異；CSH3具有獨立于其他結構域的自由遷移性。

這幅圖比之前想象的RAS信號轉導要詳細得多。最近的研究也表明GRB2和SOS1參與了液-液相分離（LLPS），它們在細胞中形成密集的液滴，并調節信號傳遞給RAS的強度。在該團隊的新機制中，粘附在SH3結構域上的SOS1部分由于其強親和力將能夠結合多個NSH3結構域，而靈活的CSH3結構域可以吸引其他自由的SOS1分子。這導致GRB1蛋白像橋梁一樣起作用，導致富含GRB2和SOS1的大而靈活的結構域。這是**提出GRB2和SOS1的LLPS機制。

這種前所未有的細節水平為細胞信號傳導如何工作提供了新的見解，并可能幫助我們理解當它不能正常工作時病理是如何扎根的。研究小組希望他們的發現不僅能激發新的研究，還能找到新的癌癥治療方法。

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