新发现揭示TRP14 (TXNDC17)是半胱氨酸代谢和抗病的关键酶

来源：作者：人气：-发表时间：2024-07-09 10:04:00【大中小】

摘要：来自一个国际合作项目的新发现强调了TRP14在健康和疾病中的关键作用。

来自一个国际合作项目的新发现强调了TRP14在健康和疾病中的关键作用。

瑞典，斯德哥尔摩——瑞典卡罗林斯卡医学院医学生物化学和生物物理系的研究人员与其他几个研究小组合作，最近在EMBO杂志上发表了一项新研究，该研究将TRP14酶(也称为TXNDC17)带到了聚光灯下，发现了它在胱氨酸还原成半胱氨酸的基本作用，这是各种生命形式的基本过程。

图1 TRP14是细胞内胱氨酸减少的限速酶，并调节蛋白质组半胱氨酸化

TRP14的重要作用被发现

研究小组发现TRP14 (14 kDa的硫氧还蛋白相关蛋白，也被称为TXNDC17，因为含有17的硫氧还蛋白结构域)是细胞内胱氨酸还原的限速酶，这是向细胞提供半胱氨酸的关键步骤。这种氨基酸不仅是蛋白质合成所必需的，也是生产谷胱甘肽所必需的，谷胱甘肽是一种含硫醇的低分子量分子，在细胞中高浓度存在，提供还原等价物，支持防御氧化损伤和有毒代谢物的结合。

一种曾经神秘的酶变得臭名昭著

“很长一段时间以来，TRP14并没有明确的功能，”该研究的主要作者Martí-Andrés博士说。“我们的研究不仅阐明了它在半胱氨酸代谢中的作用，还有助于解释它在物种间的进化守恒。我相信我们的发现为理解细胞如何保持活力和保护自己免受氧化应激开辟了新的途径。”

该研究还发现，当TRP14缺乏时，细胞切换到转硫途径，从蛋氨酸合成半胱氨酸，并强调了一种确保半胱氨酸可用性的适应性机制。

将半胱氨酸代谢与疾病联系起来

这些发现似乎具有广泛的生物医学意义。小鼠中TXNDC17的基因缺失在急性胰腺炎期间显示出对炎症的保护作用，这表明半胱氨酸代谢与疾病之间存在直接联系。

“这可能为治疗与半胱氨酸代谢有关的疾病的新策略提供基础，”该研究的通讯作者之一Arnér博士评论道。“在急性胰腺炎期间缺乏TRP14的小鼠中观察到的保护作用尤其有希望，因为它们可能暗示与炎症有关的疾病的新治疗原则。”

图2 TRP14是HEK293细胞中胱氨酸减少的限速酶

多物种调查

研究小组的方法很全面，从蠕虫到人类都有涉及。“我们使用了遗传、病理生理和生化方法来解剖TRP14的功能，”Arnér教授解释说。“总的来说，我们在细胞培养和蠕虫和老鼠等整个生物体中的发现很有启发性。”

在秀丽隐杆线虫中，缺乏TRP14会影响生长和处理细胞应激的能力。在小鼠中，研究人员评估了该酶在急性胰腺炎中的作用及其对胰腺蛋白质组的调节。在人类细胞中，TRP14被鉴定为参与胱氨酸还原的限速酶。这三种动物的研究结果相互支持，对TRP14的细胞功能有了更全面的认识。

走向未来

这项研究的意义可能是深远的，TRP14被认为是与半胱氨酸代谢相关的病理生理状况的可能治疗靶点。接下来的步骤可能会更好地理解TRP14在细胞死亡途径或药物反应中的作用，特别是在癌症治疗中。Martí-Andrés博士说:“我们的下一步是探索如何应用我们对TRP14的理解来调节各种癌症药物治疗的结果。我们的目标是将这些知识从实验室带到床边，最终有可能对患者的生活产生真正的影响。”

随着研究的继续，临床医生、计算化学家和各种专家之间的合作对于将这些发现转化为临床应用至关重要。“随着我们的前进，我们对这些可能性感到兴奋，”Arnér教授说。“调节TRP14能否提高不同形式化疗的疗效或对抗耐药性?”这就是我们的目标。”

参考资料

[1] TRP14 is the rate-limiting enzyme for intracellular cystine reduction and regulates proteome cysteinylation