過去十年間は、プロテオミクスとゲノミクスの両方の分野で顕著な進歩を見てきました。 高品質のデータ量の増加につながっている基本的な技術的進歩に加えて、この”-オミクス”革命はまた、人間の癌の多くの異なるタイプの腫瘍形成を調節す これらの方法によって産生される遺伝子およびタンパク質発現の大規模なロードマップは、癌を分類したり、特定のタイプの治療に対する応答を予測 しかし、彼らは多くの場合、主にタンパク質の主要な”ドラッグ可能な”クラスの多くは、転写と翻訳のレベルと酵素活性のレベルの両方で緊密に調節されている酵素であるため、抗癌剤の次世代の有望な標的として機能する可能性のある特定の調節因子を特定することができません。 従って多くの今共通の”-omic”方法は癌の開発の多くの段階の間に酵素のある特定の酵素または家族の動的規則で情報を提供し損う。 ＰＮＡＳのこの問題では、Ｓｈｉｅｌｄｓ ｅ ｔ ａ ｌ． (1)腫瘍細胞増殖の重要な調節因子であるセリンヒドロラーゼ活性を有するタンパク質を同定するために、”活性ベースのプロテオミクス”と呼ばれる比較的新 この機能的アプローチを用いることにより、著者らは、抗癌剤の開発のための貴重な標的となり得る特定の酵素標的を同定することができた。
活動ベースのプロテオミクスまたは化学プロテオミクスの分野は、主にタンパク質の全体的な豊富さに関する情報を提供する標準的なプロテオ 2–4). 活性ベースのプロテオミックアプローチは、活性依存的に酵素に結合する小分子プローブを使用するため、酵素調節のダイナミクスの定量化と、目的の標的の直接単離および同定の両方を可能にする（図。 1). プローブ（2）の多くの新しいクラスだけでなく、親和性と蛍光タグ（5）の新しいクラスの開発に伴い、活動ベースのタンパク質プロファイリング（ABPP）は、ヒト疾患 特に、最近のエレガントな例の数は、癌の進行の興味深い調節因子を同定する上でABPPの値を示している（4、6-8）。
活性ベースのプロテオミクスまたは活性ベースのタンパク質プロファイリング（ABPP）。 この実施例では、腫瘍組織試料を、反応性フルオロホスホネート基を含有する活性ベースのプローブ（ＡＢＰ）で標識する。 標的酵素（この場合はセリンヒドロラーゼ）の標識後、標識タンパク質はSDS/PAGEによって分離され、相対活性レベルはプローブ標識の強度によって決定される。 潜在的に興味深い標的は、腫瘍試料中の活性レベルの増加または減少を有するものとして同定される。 標識された標的は、プローブタグを介した親和性精製によって単離され、質量分析によって同定される。
(1)この問題では、著者らは、ヒト膵臓癌組織をプロファイルするために広域スペクトルセリンヒドロラーゼプローブを使用しました。 これらの努力は、分析された腫瘍組織の40％で加水分解酵素活性を上昇させた網膜芽細胞腫結合タンパク質9（RBBP9）と呼ばれるタンパク質の同定につなが 興味深いことに、このタンパク質は、網膜芽細胞腫（Rb）結合タンパク質として以前に同定されており、既知の酵素活性を有していなかった（9）。 この蛋白質の機能の前の調査は過剰発現が細胞の成長の抑制のTgf Βの効果への抵抗を与えることを提案しました。 しかし、Tgf Βシグナル伝達に対するこれらの効果は、真核生物の翻訳開始因子1（EIF-1）転写因子の放出につながる、RbにRBBP9の結合の直接の結果であると考 現在の研究では、Shields et al. RBBP9は、セリンヒドロラーゼ活性を有し、より重要なことに、この酵素活性は、癌細胞におけるこのタンパク質の変換効果に必要であることを示しています。 活性部位のセリン（他のセリンヒドロラーゼとの相同性によって同定される）またはタンパク質のRNAi媒介ノックダウンの変異による加水分解酵素活性の損失は、Smad2/3のリン酸化の増加、E-カドヘリンなどの接着分子の発現の減少、および腫瘍増殖のその後の減少をもたらす。 さらに、RBPP9の活性レベルが他の多くのヒト癌で上昇していることが明らかになり、このヒドロラーゼ活性の阻害は広範な腫瘍抑制効果を有し、抗癌剤の開発のための潜在的に貴重な標的となる可能性があることを示唆している。複数のレベルでは、Shieldsらによる研究。
ABPPアプローチのパワーを実証します。 まず、このアプローチは、細胞増殖シグナル伝達の調節に機能することが示されたタンパク質中の酵素活性の同定を可能にした。 ABPPアプローチを使用することにより、天然基質を同定し、in vitroアッセイを確立する必要なしに、この酵素活性の調節のダイナミクスを監視することが 第二に、RBBP9の発現レベルは、酵素活性が腫瘍細胞増殖にこのタンパク質の機能的寄与を駆動することを示唆し、正常および癌組織の両方で同等であ したがって、現在のゲノムまたはプロテオーム法のいずれも、この標的を疾患の重要な調節因子として同定することができないであろう。もちろん、RBBP9の正確なメカニズム的役割についての多くの質問が残っています。
もちろん、RBBP9の正確な機構的役割についての多くの質問が残 最も重要なのは、この酵素の天然基質は何ですか？ 酵素は実際にその基質を加水分解するのですか？ 基質加水分解の結果は何ですか？ 基板処理はどのようにSmad2/3シグナル伝達の規制につながるのですか？ RBBP9は、ヒト癌のより高度なマウスモデルを使用して潜在的に実行可能な薬物標的として検証することができるように、低分子によって容易に阻害 これらの質問に対する答えは、活動ベースのプローブの利用可能性のおかげで、最も確実に来るでしょう。
