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腾讯登录阎海教授：偶然发现肿瘤中存在有益用途的变化
| 导读 | 来自杜克大学癌症研究所的研究人员在癌症治疗研究过程中，居然偶然的发现了一种更便宜，更方便的生产尼龙的必要分子。这一研究成果公布在Nature Chemical Biology杂志上，提出了一个有趣的概念，即癌症肿瘤中的一些遗传和化学变化可能具有实际有益的用途。<!--more-->
文章的通讯作者是华裔科学家阎海（Hai Yan）博士，阎海博士早年毕业于北京大学医学部，获得美国哥... |
来自杜克大学癌症研究所的研究人员在癌症治疗研究过程中，居然偶然的发现了一种更便宜，更方便的生产尼龙的必要分子。这一研究成果公布在Nature Chemical Biology杂志上，提出了一个有趣的概念，即癌症肿瘤中的一些遗传和化学变化可能具有实际有益的用途。<!--more-->
文章的通讯作者是华裔科学家阎海（Hai Yan）博士，阎海博士早年毕业于北京大学医学部，获得美国哥伦比亚大学博士学位，曾在约翰霍普金斯大学进行博士后研究，目前任杜克大学病理学教授。
文章的第一作者是副教授Zachary J. Reitman博士，他表示，“我们的实验室研究引发健康组织恶化，发展成肿瘤的基因变化，这项研究的目的是了解肿瘤的发展过程，用以设计更好的治疗方法”，“结果发现在这个过程中我们了解的一些信息，能用于更好的生产尼龙。”
尼龙是一个无处不在的合成纤维材料，能用于地毯，室内装饰，汽车配件，服装及其他产品。其生产的一个关键组成成分是己二酸——这是世界上应用最广泛的化学物质之一。目前己二酸来自矿物燃料，这个精炼过程中释放的污染物是导致全球气候变暖的主要因素之一。
Reitman说，其研究组基于癌症研究技术和生化工程之间的相似性，深入分析了己二酸的问题。这两个研究领域都需要酶帮助小型化合物的转换。酶在健康组织和肿瘤组织中都扮演着重要角色，并且还可用于有机物转换成合成材料，如己二酸。
目前最有前途的己二酸环保型生产方法之一就是通过一系列的酶，组成流水线，将便宜的糖转换成己二酸。然而这系列酶中的一个关键酶，称为2-羟基已二酸脱氢酶（hydroxyadipate dehydrogenase），还未生产国，让流水线缺失了一环。
这一环在癌症研究中。
在2008年和2009年，杜克大学的阎海博士研究组在胶质母细胞瘤及其他脑肿瘤中，发现了一种遗传突变，这种突变能改变异柠檬酸脱氢酶的功能。
Reitman等人预感癌症中出现的这个基因突变，也许能启动一种在酵母和细菌中发现的酶相似功能变化，这种酶就是高异柠檬酸脱氢酶（homoisocitrate dehydrogenase），而高异柠檬酸脱氢酶则能补上这一环，用于己二酸环保生产。
结果证明他们是正确的。癌症中观察到的功能突变可以用于其它密切关联的酶，用于有利的实际操作，在这里就是帮助从廉价糖生成己二酸流程中补齐缺失的一环。下一步将是扩大己二酸生产，值得期待。
“令人兴奋的是，癌症基因组测序可以帮助我们发现更多酶的新活性，”Reitman说，“即使只在少数患者身上发生的遗传变化，也可以用来解释之前未知的酶的新功能。”
阎海教授表示，这项研究证明了对医学研究的资助也许也能广泛应用到其它重大方面上去。
“这项研究中，癌症研究人员跳出原有框架，发现了一种新酶，并创建用于尼龙生产的前体，”阎教授说，“令人激动的不仅是这项发现，而且它也重新肯定了科学研究的意义，鼓励年轻人追求科学。”
<br/><strong>原文摘要：</strong><br/>
Enzyme redesign guided by cancer-derived IDH1 mutations
Mutations in an enzyme can result in a neomorphic catalytic activity in cancers. We applied cancer-associated mutations from isocitrate dehydrogenases to homologous residues in the active sites of homoisocitrate dehydrogenases to derive enzymes that catalyze the conversion of 2-oxoadipate to (R)-2-hydroxyadipate, a critical step for adipic acid production. Thus, we provide a prototypic example of how insights from cancer genome sequencing and functional studies can aid in enzyme redesign.
<br/><strong>作者简介：</strong><br/>
阎海博士简介
教育经历：
1991年 北京大学医学院（M.D）
1996年 美国哥伦比亚大学（Ph.D.）
1997-2002年 美国约翰霍普金斯大学（Postdoctoral Fellow）
学术经历：
2002-2003年 美国约翰霍普金斯大学（Research Faculty）
2003-Present 美国杜克大学医学中心（Assistant Professor）
2006-Present 美国杜克大学综合癌症中心
荣誉与奖励:
2001 Daniel Nathans Research Prize, Young Investigator’s Day Award, The Johns Hopkins University
2004 American Cancer Society Institutional Research Grant Individual Award, Duke University
2005 Damon Runyon Cancer Research Foundation Scholar Award
2005-2008 Duke Brain SPORE Career Development Award
2005 Southeastern Brain Tumor Foundation Research Grant Scholar Award
2005 Peter A. Steck Young Investigator's Award
2005 The Bernard F. Fetter Teaching Scholar Award for outstanding teaching and servicing in the undergraduate medical education program at Duke University School of Medicine
2006 Alex’s Lemonade Stand Foundation Innovative Award
2006 Duke University Comprehensive Cancer Center Young Investigator Award
2007 The V Foundation Cancer Research Award
2008 Brain Tumor Society's 2008 Eliza Lorberbaum Chair of Research
<br/>来源：生物通
文章的通讯作者是华裔科学家阎海（Hai Yan）博士，阎海博士早年毕业于北京大学医学部，获得美国哥伦比亚大学博士学位，曾在约翰霍普金斯大学进行博士后研究，目前任杜克大学病理学教授。
文章的第一作者是副教授Zachary J. Reitman博士，他表示，“我们的实验室研究引发健康组织恶化，发展成肿瘤的基因变化，这项研究的目的是了解肿瘤的发展过程，用以设计更好的治疗方法”，“结果发现在这个过程中我们了解的一些信息，能用于更好的生产尼龙。”
尼龙是一个无处不在的合成纤维材料，能用于地毯，室内装饰，汽车配件，服装及其他产品。其生产的一个关键组成成分是己二酸——这是世界上应用最广泛的化学物质之一。目前己二酸来自矿物燃料，这个精炼过程中释放的污染物是导致全球气候变暖的主要因素之一。
Reitman说，其研究组基于癌症研究技术和生化工程之间的相似性，深入分析了己二酸的问题。这两个研究领域都需要酶帮助小型化合物的转换。酶在健康组织和肿瘤组织中都扮演着重要角色，并且还可用于有机物转换成合成材料，如己二酸。
目前最有前途的己二酸环保型生产方法之一就是通过一系列的酶，组成流水线，将便宜的糖转换成己二酸。然而这系列酶中的一个关键酶，称为2-羟基已二酸脱氢酶（hydroxyadipate dehydrogenase），还未生产国，让流水线缺失了一环。
这一环在癌症研究中。
在2008年和2009年，杜克大学的阎海博士研究组在胶质母细胞瘤及其他脑肿瘤中，发现了一种遗传突变，这种突变能改变异柠檬酸脱氢酶的功能。
Reitman等人预感癌症中出现的这个基因突变，也许能启动一种在酵母和细菌中发现的酶相似功能变化，这种酶就是高异柠檬酸脱氢酶（homoisocitrate dehydrogenase），而高异柠檬酸脱氢酶则能补上这一环，用于己二酸环保生产。
结果证明他们是正确的。癌症中观察到的功能突变可以用于其它密切关联的酶，用于有利的实际操作，在这里就是帮助从廉价糖生成己二酸流程中补齐缺失的一环。下一步将是扩大己二酸生产，值得期待。
“令人兴奋的是，癌症基因组测序可以帮助我们发现更多酶的新活性，”Reitman说，“即使只在少数患者身上发生的遗传变化，也可以用来解释之前未知的酶的新功能。”
阎海教授表示，这项研究证明了对医学研究的资助也许也能广泛应用到其它重大方面上去。
“这项研究中，癌症研究人员跳出原有框架，发现了一种新酶，并创建用于尼龙生产的前体，”阎教授说，“令人激动的不仅是这项发现，而且它也重新肯定了科学研究的意义，鼓励年轻人追求科学。”
<br/><strong>原文摘要：</strong><br/>
Enzyme redesign guided by cancer-derived IDH1 mutations
Mutations in an enzyme can result in a neomorphic catalytic activity in cancers. We applied cancer-associated mutations from isocitrate dehydrogenases to homologous residues in the active sites of homoisocitrate dehydrogenases to derive enzymes that catalyze the conversion of 2-oxoadipate to (R)-2-hydroxyadipate, a critical step for adipic acid production. Thus, we provide a prototypic example of how insights from cancer genome sequencing and functional studies can aid in enzyme redesign.
<br/><strong>作者简介：</strong><br/>
阎海博士简介
教育经历：
1991年 北京大学医学院（M.D）
1996年 美国哥伦比亚大学（Ph.D.）
1997-2002年 美国约翰霍普金斯大学（Postdoctoral Fellow）
学术经历：
2002-2003年 美国约翰霍普金斯大学（Research Faculty）
2003-Present 美国杜克大学医学中心（Assistant Professor）
2006-Present 美国杜克大学综合癌症中心
荣誉与奖励:
2001 Daniel Nathans Research Prize, Young Investigator’s Day Award, The Johns Hopkins University
2004 American Cancer Society Institutional Research Grant Individual Award, Duke University
2005 Damon Runyon Cancer Research Foundation Scholar Award
2005-2008 Duke Brain SPORE Career Development Award
2005 Southeastern Brain Tumor Foundation Research Grant Scholar Award
2005 Peter A. Steck Young Investigator's Award
2005 The Bernard F. Fetter Teaching Scholar Award for outstanding teaching and servicing in the undergraduate medical education program at Duke University School of Medicine
2006 Alex’s Lemonade Stand Foundation Innovative Award
2006 Duke University Comprehensive Cancer Center Young Investigator Award
2007 The V Foundation Cancer Research Award
2008 Brain Tumor Society's 2008 Eliza Lorberbaum Chair of Research
<br/>来源：生物通
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