通过研究酶如何在细胞内从一个膜隔室移动到另一个膜隔室，伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家们找到了一种更好地靶向细胞蛋白的方法，细胞蛋白在许多疾病中发挥作用。

他们的研究结果发表在Cell Reports的一篇题为“棕榈酰化和PDE6δ调节膜隔室特异性底物泛素化和降解”的论文中，对开发新疗法具有重要意义。

主要作者，医学院生物化学和分子遗传学助理教授，UIC伊利诺伊大学癌症中心成员Shafi Kuchay说，大多数常见药物通过靶向位于细胞膜上的蛋白质起作用。这些蛋白质中的许多会因过度活跃而引起疾病。不幸的是，目前大多数可用的药物只是阻断有害蛋白质的活性，虽然它们在短期内有帮助，但对药物的耐药性会随着时间的推移而发展。

“我们有兴趣了解泛素连接酶如何以及为什么可以自然降解蛋白质，在细胞区室周围移动，并且能够找到非常特定的蛋白质来降解，”Kuchay说。“我们希望利用这种自然过程，这样我们就可以重新利用泛素连接酶来完全去除导致疾病的有问题的蛋白质，而不仅仅是阻断它们的活性。

研究人员观察了一种名为FBXL2的泛素连接酶，已知该酶可降解各种细胞膜隔室的蛋白质。他们发现，通过将脂肪分子或脂质附着或分离到FBXL2上 - 一个称为棕榈酰化和去棕榈酰化的过程 - 他们可以指导FBXL2的去向。

使用动物细胞，他们发现如果脂质附着，FBXL2会移动以降解特定细胞膜隔室中的蛋白质。在分离状态下，FBXL2将移动到其他隔间。他们还发现，为了在水性细胞环境中旅行，将脂质修饰的FBXL2输送到膜隔室，它使用了一种称为PDE6D的运输蛋白，已知该蛋白可以屏蔽脂质修饰。

“我们可以设计这种脂质修饰信号来指导泛素连接酶在细胞的特定区室中诱导蛋白质降解，我们预测这有可能使药物更安全，更有效，”Kuchay说。

总之，这些发现意味着药物作用可以限制在细胞的特定区域，泛素连接酶可以更好地指向有问题的蛋白质以破坏它们以提高药物疗效。研究人员认为，劫持这些连接酶在设计某些类型的癌症或神经退行性疾病的治疗方法方面具有特别的相关性。

UIC学生David Liang是文理学院的本科生，是该论文的第一作者。其他合著者包括蒋丽萍、萨米尔·艾哈迈德·巴特、索尼娅·米西罗利、玛丽亚索尔·佩罗内、安吉拉·劳里奥拉、丽蒂卡·阿迪卡里、阿尼什·古杜尔、扎赫拉·瓦西、伊恩·阿赫恩、丹尼尔·瓜达瓦卡罗、卡洛塔·乔治和马克·飞利浦。