HURP binding to the vinca domain of b-tubulin accounts for cancer drug resistance
Athira Saju, Po-Pang Chen, Tzu-Han Weng, Su-Yi Tsai, Akihiro Tanaka, Yu-Ting Tseng,
Chih-Chia Chang, Chun-Hsiung Wang, Yuta Shimamoto & Kuo-Chiang Hsia
Nature Communications, 15:8844, 2024
中央研究院 分子生物研究所 夏國強研究員
長春花生物鹼衍生物是一類用於治療癌症的化療藥物,但癌細胞常會對此產生抗藥性,限制了治療效果。研究發現,肝癌上調蛋白(HURP)可能與這種抗藥性有關。HURP 是一種微管作用蛋白,在多種癌症中表達量很高,能夠降低癌細胞對長春花生物鹼類藥物的敏感性,但具體的分子機制仍不明確。
為了解 HURP 如何導致抗藥性,中研院分子生物學研究所研究員夏國強、台灣大學生命科學系教授蔡素宜以及日本國家遺傳學研究所副教授 Yuta Shimamoto 展開了合作研究。他們結合了冷凍電子顯微鏡技術、生化分析與細胞生物學實驗,深入探索了 HURP 在細胞中作用的機轉。
研究發現,HURP 含有一個專門結合微管蛋白的區塊,能與 β-微管蛋白直接結合,並與長春瑞濱(一種長春花生物鹼衍生的化療藥物)競爭。這種競爭能夠減少長春瑞濱引發的微管生長缺陷,降低藥物對癌細胞的抑制效果,進而使癌細胞對藥物產生抗性。此研究闡明了 HURP 過度表現如何驅動抗藥性,也提出了以 HURP 作為抗癌新標靶的可能性。針對 HURP 的抑制,或許能增強長春花生物鹼類藥物的療效,為未來的癌症治療帶來新的方向。