开普敦大学(UCT)科学计算研究小组(SCRU)的研究人员发现了一个关键的分子"开关"，该开关能促进癌症相关抗原的形成。这项发表在《自然通讯》上的研究详细阐述了细胞内部机制中酶的空间重定位如何导致蛋白质的异常"糖基化"，这是癌症进展的一个标志性特征。
这项研究由SCRU主任Kevin J Naidoo教授领导，与SCRU糖生物学医学实验室的高级博士后研究员Lateef Nashed博士、SCRU计算科学家Tharindu Senapthi博士和博士生Kyllen Dilsook共同完成，研究聚焦于黏蛋白1(MUC1)。MUC1是一种在健康细胞和癌细胞中表现截然不同的蛋白质，这是由于糖基化（糖分子附着在蛋白质上的过程）发生了变化。研究团队使用一种新型的"一锅法"合成生物学方法，结合基于计算机的高级反应模拟，重现了细胞内质网(ER)和高尔基体内部发现的复杂条件。
题为"模拟肿瘤相关MUC1与正常MUC1的高尔基体O-糖基化差异的体外方法"的研究代表了糖生物学领域的重大飞跃，从简单的基因表达研究转向对疾病中代谢网络如何被重编程的机制性理解。
关键发现
该研究的一个关键发现是，在癌细胞中，被称为GALNTs的起始酶从高尔基体转移到内质网。这种空间转移延长了反应时间，并防止被其他酶抑制，导致MUC1蛋白完全被"Tn抗原"占据。此外，研究发现ST6GALNAC1酶对蛋白质上的特定位置——T13位点——有严格偏好，这推动了肿瘤相关的唾液酸-Tn(sTn)抗原的高密度合成。
"通过准确了解这些癌症相关抗原是如何构建的，我们为开发精准疫苗和靶向药物发现打开了新的大门。"
主要研究者Naidoo教授表示："我们的系统建模方法使我们能够解码对肿瘤发生至关重要的酶定位和底物特异性。通过准确了解这些癌症相关抗原是如何构建的，我们为开发精准疫苗和靶向药物发现打开了新的大门。"
通过开发"一锅法"合成生物学装配线并使用高级计算机模拟，研究团队解码了癌细胞中糖基化酶的重定位如何导致肿瘤相关抗原的高密度合成。具体而言，团队确定T13位点是唾液酸化的主要靶点。这一发现对癌症疫苗和药物开发具有重要意义。
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