破解铁死亡“刹车”蛋白FSP1:晶体结构揭开肿瘤抑制新密码

01从“铁死亡”到“抗肿瘤”:FSP1的双重身份

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式,而FSP1(Ferroptosis Suppressor Protein 1,又称AIFM2)正是近年来被鉴定的独立于GPX4路径的“铁死亡刹车”。它通过还原辅酶Q10(CoQ10)和维生素K,直接清除脂质过氧化物,从而阻断铁死亡信号。更关键的是,将FSP1抑制剂与GPX4抑制剂联合用药,可显著增强肿瘤细胞的铁死亡敏感性,为抗肿瘤治疗提供了全新策略。

上图:FSP1与CoQ1复合物晶体结构示意图

02最新突破:相分离让FSP1“失灵”

在最新一期《Nature》子刊中,研究团队发现新一代FSP1抑制剂icFSP1能诱导蛋白发生液-液相分离,从而物理隔离FSP1活性位点,阻断其还原功能。这一发现不仅解释了icFSP1如何“欺骗”FSP1,更提示相分离可能是调控铁死亡抑制蛋白活性的通用机制。然而,FSP1究竟如何催化还原CoQ10、Vitamin K,以及中间产物如何参与抗氧化,仍是一团迷雾。

03晶体结构首次“锁定”FSP1活性口袋

为了揭开谜底,基础医学院初波教授团队联合苑辉卿团队,在《Nature Communications》在线发表题为“Structural insights into FSP1 catalysis and ferroptosis inhibition”的研究成果。他们成功解析了FSP1与FAD、CoQ1复合物的2.2 Å分辨率晶体结构,首次锁定FSP1的催化“把手”——羧基端同源二聚界面。结构显示,FSP1通过该界面将电子从FAD传递给CoQ10,完成还原循环。

046-OH-FAD:双身份的“分子哨兵”

研究最令人惊喜的发现是6-OH-FAD中间产物。它既可作为FSP1的活性辅助因子,把电子接力棒传给底物;又能在细胞内自由游走,直接捕获脂质自由基,成为天然的脂质过氧化“清道夫”。换句话说,6-OH-FAD既是催化剂,也是抗氧化剂,其双重角色为设计新型铁死亡抑制剂提供了灵感。

05多篇高分论文铺就“代谢—铁死亡—肿瘤”链路

初波团队长期深耕代谢重塑与铁死亡的可塑性调控,已在Nature Cell Biology、Advanced Science、Cell Death & Differentiation等期刊发表系列成果,构建起“代谢—铁死亡—肿瘤”调控网络。本次研究不仅填补了FSP1催化机制的关键空白,也为后续开发靶向相分离的抗肿瘤药物奠定结构基础。项目得到国家自然科学基金和省自然科学基金持续资助。

原创文章,作者:郭峰,如若转载,请注明出处:http://m.gaochengzhenxuan.com/keji/13745.html

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