控制镁通量:PRL-CNNM复合物的中心作用

镁是人体必需的金属离子。然而，它作为一种针对疾病的补充疗法的能力是一个科学上知之甚少的领域。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的Michel L. Tremblay教授和他的团队正在试图改变这种情况，目前正在研究新发现的PRL-CNNM通路在控制镁的作用机制中的作用。这一突破性的发现对我们理解癌症、新陈代谢、昼夜节律和传染病具有重要意义。

镁（Mg2 +）是地球，海和所有生物中的金属离子，对生活至关重要。存在于身体的每种细胞中，它用于许多重要功能 - 特别是在支持生化反应方面。值得注意的是，它是腺苷三磷酸腺苷（Mg-ATP）的内在组成部分，该普遍能量储存在各种类型的生活中发现。其最广泛理解的功能是能够支持食物代谢背后的生理过程。镁有助于从氨基酸，肌肉收缩和放松的创造新蛋白质以及神经递质的调节 - 在整个大脑和神经系统中传递信息的化学物质。它还支持基因维持，有助于持有适当的RNA和DNA结构。

镁是治疗心律失常、偏头痛、哮喘和癫痫等多种疾病的有效药物。由于它在维持生物体健康功能方面的重要作用，科学家们几十年来一直在研究它在疾病方面的潜在作用。研究特别关注了调节细胞内镁存在的过程。

这是Michel L. Tremblay教授进来的地方。除了他的团队旁边，他已经发现了调节镁在细胞内存在的主要途径之一。他的团队最近的突破性研究表明，一种新发现的途径，依赖于某些蛋白质磷酸酶和镁转运蛋白之间的相互作用，可以在控制对无数细胞过程和疾病的影响中具有影响的镁的内部细胞内浓度作出重要作用。

通往进步
在最近的研究中，Tremblay教授表明，PRL-CNNM途径可以在控制镁的细胞浓度以及三磷酸腺苷（ATP）的生产方面发挥作用，该有机化学品提供驾驶所需的能量。他们。

“PRL”和“CNNM”首字母缩略词来自途径对两种类型的蛋白质的依赖以及它们的互动方式。其中的第一个 - 再生肝脏（PRL）蛋白的磷酸酶 - 以三种形式中的一种，恰当地称为PRL-1，PRL-2和PRL-3。然后，这些PRL蛋白质用四种类型的镁转运蛋白之一单独相互作用，称为CNNM 1,2,3和4蛋白。

目前尚不清楚这些相互作用是否在镁运输中发挥作用，或者如果它们只是用作细胞的镁传感器。尽管如此，目前的结果表明，细胞内镁的水平越高，细胞内镁的水平越高。想象它像三个人（PRL蛋白）一样获得四辆汽车（CNNM运输车）来驱动 - 驾驶这些汽车周围导致细胞内镁增加。实际上，PRL-CNNM复合体的核心作用得到了在所有弦方向上的进化过程中所在的事实得到了支持。

镁突变
使用小鼠的研究中，突变其中一个PRL蛋白，Tremblay教授和他的同事证明了这种现象是真实的 - 当抑制PRL-CNNM相互作用时，确实建立细胞内镁的减少。通过他们的作品，他们还发现PRL酶和CNNM蛋白质在一起，并且它们的协作功能调节细胞中的镁水平。

PRL-CNNM:致癌途径?
这项研究的意义是巨大的。PRL基因表达在几乎所有人类癌症中都非常突出，而且在转移性(扩散)肿瘤中PRL水平高于非转移性肿瘤的事实表明，PRL参与了癌症扩散的过程。

因此，Tremblay教授和他的团队转向了他们对进一步了解这一领域的关注，研究了PRL酶对癌症生长的影响。

再次使用小鼠作为模型，他们的研究发现，令人惊讶的是降低癌细胞中PRL蛋白的数量显着降低了肿瘤生长速率。换句话说：较低水平的PRL酶，癌症生长水平降低。

不仅如此，但该团队还发现，PRL或CNNM基因中的突变降低了细胞内镁水平，并导致癌细胞的代谢降低 - 防止它们入侵其他组织。因此，这可以解释PRL-CNNM途径的致癌作用，其结果可能是改变的结果：如果这种过程在人类中同样地发生，可能会产生不同的癌症预防方法和治疗方法。

PRL-CNNM途径可以在控制镁的细胞浓度方面发挥重要作用

复杂和癌症
到目前为止，Tremblay教授和他的团队在细胞内镁和PRL-2酶的致癌功能之间发现了一个关联，针对CNM复合物作为关键PRL结合伴侣。

有趣的是，该团队发现，为了确保PRL在正常细胞中充分存在，PRL-2酶的表达需要较低的镁浓度。相反，需要更高的镁浓度来抑制PRL-2酶的表达，从而维持细胞内镁浓度的平衡。把它想成平衡跷跷板——你需要一个人向上推，另一个人向下拉来创造平衡。

然而，癌细胞不同地运作。这些细胞依赖于更高的镁浓度以增加PRL-CNNM途径的活性，确保其存活率和复制。因此，在转移性肿瘤中往往是有意义的，即转移性肿瘤中的常剧 - 癌症蔓延到周围组织的情况。由于Tremblay教授和他的团队的调查结果，现在已被确定为癌症转移能力的主要部分的作用。

PRL-CNNM：其他含义
虽然PRL-CNNM复杂研究的最初重点是癌症，但McGill大学集团发现它发现它有其他重要的代谢功能。他们证明，PRL-2缺陷小鼠具有异常生理学，导致生长迟缓，出生后的身体成分改变以及更高的死亡率。其中一些效果似乎是性依赖性的 - 特别是对于维持体温重要的棕色脂肪细胞 - 由于PRL在女性中的较高水平而不是在雄性中被发现。雌激素可能对PRL基因表达具有阳性作用，增加可用PRL的量。

PRL-2缺陷小鼠还显示了昼夜节律的改变 - 内部时钟系统调节能源消耗，睡眠模式和新陈代谢。最近，这项机制的重要性最近被2017年的生理学或医学奖，杰弗里C. Hall，Michael Rosbash和Michael W.年轻人突出了他们发现控制昼夜节律的分子机制。不仅如此，另一个特权教授的研究发现证据表明，PRL-CNNM途径参与能量代谢 - 化学过程动物和人类用来将摄入食物转化为能量。

之前的研究已经确定镁是代谢和昼夜节律过程的调节器，但在最近的一份报告中，Tremblay教授发现PRL-CNNM蛋白是由控制昼夜节律的蛋白质直接调控的。在早上，PRL-CNNM复合物水平更高，这增加了细胞内镁的浓度。这会促进新陈代谢，唤醒我们，为我们提供一个积极的开始。相反，在一天结束的时候，细胞内的镁浓度会下降，让我们的“细胞熔炉”冷却下来，鼓励我们休息。

Tremblay教授的工作领域的影响可能是巨大的，特别是在癌症研究领域内

最后，但相当兴奋地，已经看到PRL-CNNM综合体被病毒感染调节。Tremblay和Teodoro的McGill Laboratories教授的调查结果表明 - 以类似于癌症的方式 - 某些病毒依赖于激活PRL-CNNM综合体，产生最佳病毒繁殖所需的镁水平。许多人类寄生虫似乎也是如此，包括疟疾代理商，这与Tewari博士（诺丁汉大学）合作表明对抗这些病原体的新可能性。

前进的道路
Tremblay教授和他的团队的研究为新发现的PRL-CNNM蛋白质复合物和控制细胞内镁浓度的生物重要性提供了重要的证据。他们的研究将以代谢性和治疗性 - 在疾病预防内的进一步研究探讨镁的作用。

对这项工作领域的影响是巨大的，特别是在癌症研究领域。肿瘤生长与PRL-CNNM途径和细胞内镁的助熔剂控制有关。提高对该领域的理解，并将研究洞察力扩展到人类，不仅会扩大我们对控制镁浓度的分子过程的知识，但它也可能导致肿瘤学中的新疗法和抗传染病。

可以肯定的是，镁的作用从未如此重要过。