假磷酸酶的研究看起来是一个死胡同,但这并没有阻止欣顿佳博体育
尚特<e:1>·d·辛顿称自己是一个不怕死的人,但她小心翼翼地补充说,这并不意味着她鲁莽。
她是一个彻底而细心的研究人员,带领威廉玛丽大学的本科生佳博体育探索一类蛋白质的奥秘。辛顿的小组是美国为数不多的研究假磷酸酶的佳博体育之一,这种蛋白质的名字让许多研究人员望而却步。
“消息传开了,”辛顿解释说。“任何含有‘伪’的东西都将成为拨款杀手。”
假性磷酸酶研究经费杀手的幽灵笼罩着这一领域,使这一领域变得非常开放;辛顿大胆地把注意力集中在假磷酸酶上,专注于一种叫做MK-STYX的特殊分子。她对这个词的漠视最近得到了回报,她获得了美国国家科学基金会90万美元的资助。她今年还获得了里夫斯学院奖学金。
欣顿是威廉玛丽学院生物系的副教授。2017年,在该大学的半年一次的Tack教师讲座上,她向一屋子人解释了她的佳博体育与MK-STYK的合作。她解释了各种酶的生化功能:激酶将磷酸基团添加到蛋白质上,而磷酸酶将其移除。磷酸盐的去除/添加改变了蛋白质的功能——这只是蛋白质混合和合成的一部分,这是细胞忙碌的生命。
然后是假磷酸酶,比如MK-STYX。这些蛋白质完成了磷酸酶的部分工作。它们“抓住”磷酸基团,但不会完全去除。这就是“伪”的由来。
Hinton说,对激酶(磷酸添加酶)的研究是相当先进的。(她指出:“坦率地说,因为研究激酶并没有那么具有挑战性。”)另一方面,研究界基本上认为假磷酸酶毫无用处。它们似乎没有任何功能,可能是生化进化的产物。
但是几年前,Hinton的佳博体育发现MK-STYX并不是一个免费的细胞。它减少了细胞中压力颗粒的数量。当细胞处于环境压力下时,它通过停止信使RNA的翻译来保护自己。信使RNA的工作是从DNA中传递遗传数据。这些基因数据对于蛋白质的合成是必要的。
当信使RNA停止时,它会聚集成压力颗粒。这些团块阻碍了遗传信息向细胞蛋白质合成位点的传递。细胞不能制造蛋白质,因为它没有遗传信息。
Hinton对多年前从一位名叫Henrietta Lacks的宫颈癌妇女身上获得的“不朽的”HeLa细胞系细胞的研究表明,MK-STYX可以通过减少应激颗粒的大小和数量来释放遗传信息的传递。
Hinton的研究发现MK-STYX不仅仅是一种功能单一的蛋白质。她发现它还能刺激神经元的生长和发育。国家科学基金会的资助将使她能够深入研究MK-STYX和类似分子的功能和机制。
“这笔新的资金不仅将使我的佳博体育成为伪磷酸酶的专家,而且我认为人们也会向我们寻求伪酶的专业知识,”她说。“这将使我有时间梳理出一个应该是不活跃的家庭成员,并找出它的真正功能。”
辛顿计划利用这笔资金聘请一名佳博体育技术人员,并将她的佳博体育的范围扩大到MK-STYX之外。她对另一种叫做紧张素的磷酸酶特别感兴趣,这是一种肿瘤抑制因子的同系物。美国国家科学基金会的资助将为生化分析和质谱分析提供机会:“质谱分析可能让我调查MK-STYX是如何真正发挥作用的,”她说。
而且,她说,大部分钱将用于支持她的学生。像威廉与玛丽的许多佳博体育一样,欣顿佳博体育的大部分研究都是由本科生完成的。学生们一年中大部分时间都在工作,其中包括一群十几人,他们在暑期学习基础研究的技能和程序。他们中的许多人发现自己是同行评议期刊论文的共同作者,这些论文概述了一些发现,这些发现可能有一天会成为临床方法的一部分,用于对抗从混乱到妄想再到帕金森氏症等一系列神经系统疾病。
她说:“这些学生可能会也可能不会以在研究佳博体育工作为职业,但他们至少会开始了解研究环境,从而成为更知情的公民。”
许多学生获得的经验超出了在综合科学中心Hinton佳博体育进行的大量基础研究。辛顿说,她希望她的一些学生能在一些世界领先的生物医学设施中体验生活。她和多伦多西奈山医院Lunenfeld-Tanenbaum研究所的一位同事有一个协议。
“每年夏天,我都喜欢送两个,最多三个学生去西奈山。我花了一周的时间让他们适应研究环境,并让他们开始在高通量佳博体育接受培训。”Hinton说。“你走得真快!”这是令人兴奋的!他们每天都在问问题。”
她还喜欢让她的细胞信号传导和相关疾病课程的学生有机会参观长岛的冷泉港佳博体育。
“他们可以与各自领域的顶尖科学家互动,”辛顿说。“他们也很有可能见证博士的辩护。”
辛顿是冷泉大学的博士后。她描述了她的一个学生如何问她如何放弃这样的生活。这名学生指出,在威廉与玛丽的欣顿佳博体育,研究的速度要慢得多,也要慎重得多。
“你为什么留下这个?”学生问道,他被高通量研究佳博体育里弥漫的活力、节奏和即将发现的气氛所吸引。“你为什么要放弃……为了我们?”
“我看着她说,但威廉玛丽学院的所有教职员工都放弃了。如果你看看我们所有人,以及我们所有人的血统,你会发现我们都放弃了这一点,”欣顿说。“但后来我们会产生像你这样的人——他们问我们为什么放弃这个。”