醫學院微生物所鄧述諄團隊發現癌症抑制機制榮登Nature Communications

醫學院微生物研究所鄧述諄教授的研究團隊日前發表一篇論文，首度在酵母菌(Saccharomyces)中發現功能類似於哺乳類動物p53的癌症抑制蛋白，與下游相似於p21的細胞週期(cell cycle)調控蛋白及其細部調控機制。該論文於2017年7月4日刊登於科學領域重要國際期刊「自然通訊」(Nature Communications)，並受到國際的矚目。

我們在日常生活中常遭遇各種有害物質，而暴露在這些環境裡容易造成細胞的損傷，所以細胞必須爭取時間，並產生有效的修補機制來維持細胞生理的健康及品質。細胞有正常的生長及分裂週期，而此時細胞週期的調控就變得非常的重要。在面對外在環境壓力下，哺乳類p53蛋白會誘導p21蛋白的表現，而p21蛋白透過抑制CDK(cyclin-dependent kinase, CDK)蛋白使得細胞週期停頓在Gap時期 (見圖一)，為細胞爭取足夠的時間來面對並修補環境壓力所造成的損害。

生物界自果蠅以下之前並沒有找到p53及p21，但只分析DNA的序列而無法找到相似的蛋白質，並不代表大自然的較低等生物中不存在此調控路徑，只是之前科學家們沒有找到適合的方法去尋找而已，而此實驗室卻在染色體末端損傷時幸運的觀察到了酵母菌Cip1的活化，而開啟了這個研究。

利用繁殖快速、操作容易、且為最簡單真核生物的優勢，鄧述諄實驗室長期以酵母菌為模式生物來研究細胞機制。在本篇研究中博士班學生張雅嵐(見圖一)發現酵母菌一個功能未知的基因Cip1會受到細胞週期調節因子Mcm1與壓力調節因子Msn2/4所共同活化。且在壓力之下，Cip1蛋白會被磷酸化以增強它與G1 cyclin的結合，使得Cip1抑制CDK-G1 cyclin的活性，導致細胞停留在Gap 1時期而不進行DNA的複製(見圖二)。本研究詳細地描述了Cip1在細胞週期中的功能與調控機制。

在正常細胞中，抑癌基因(tumor suppressor gene)的表現能夠有效抑制組織中癌細胞的生長，p53和p21為哺乳動物中最重要的抑癌蛋白，且在大多數的癌細胞中皆能發現p53基因的突變，所以在酵母菌中找到哺乳類p53與p21的功能相似蛋白，是一個令人興奮的發現，將有助於我們了解抑制癌症的細部作用機制。Website: http://www.nature.com/articles/s41467-017-00080-y