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      在參與細胞發(fā)育的途徑之間發(fā)現(xiàn)缺失的鏈接
      
			
      
				2019-04-26 11:22:18
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      Wellcome Sanger研究所和Wellcome - MRC劍橋干細胞研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的機制，可以協(xié)調(diào)人體發(fā)育以響應來自細胞外的信號。據(jù)自然報道，該研究揭示SMAD2和SMAD3蛋白(SMAD2 / 3)連接并協(xié)調(diào)細胞中許多不同的途徑，這些途徑以前被認為是分開的。
      

      在參與細胞發(fā)育的途徑之間發(fā)現(xiàn)缺失的鏈接
      

      除了按指令開啟特定基因外，研究人員還首次發(fā)現(xiàn)SMAD2 / 3能夠精確調(diào)節(jié)其表達的時間，微調(diào)胚胎發(fā)育和生長所需的過程。
      

      這種新機制對于其他需要快速反應的過程(如器官修復，免疫反應或癌癥生長)至關重要，而這一發(fā)現(xiàn)可能會激發(fā)研究這些過程的新方法。
      

      為了使細胞和組織正常發(fā)揮作用，需要在正確的時間打開和關閉某些基因，以響應來自細胞外的信號 - 稱為生長因子。已知SMAD2 / 3蛋白是該細胞信號傳導過程的重要組成部分，在細胞內(nèi)激活并打開和關閉許多不同過程所需的基因，從胚胎發(fā)育和生長到激活免疫系統(tǒng)或癌癥。
      

      SMAD2 / 3在不同細胞中具有許多不同的功能，從控制某些細胞類型的生長到控制其他細胞的應激反應。眾所周知，它與稱為轉(zhuǎn)錄因子的某些DNA結合蛋白相互作用，然而，直到現(xiàn)在，SMAD2 / 3如何能夠?qū)崿F(xiàn)如此多的不同功能才是一個謎。
      

      研究人員研究開發(fā)人類多能干細胞- 可以產(chǎn)生人體所有組織和器官的細胞 - 研究SMAD2 / 3與其他蛋白質(zhì)的相互作用。他們發(fā)現(xiàn)雖然SMAD2 / 3確實與一些轉(zhuǎn)錄因子結合，但它也與參與細胞內(nèi)整個分子過程的蛋白質(zhì)相互作用，并與細胞信號傳導相協(xié)調(diào)。
      

      一種這樣的分子過程是最近發(fā)現(xiàn)的稱為RNA編輯的機制。當?shù)鞍踪|(zhì)在細胞中產(chǎn)生時，DNA被轉(zhuǎn)錄成信使RNA，然后被轉(zhuǎn)化為細胞所需的蛋白質(zhì)。然而，RNA編輯可以對RNA進行修飾以降低其穩(wěn)定性并控制蛋白質(zhì)的產(chǎn)生時間，從而比僅通過停止RNA轉(zhuǎn)錄實現(xiàn)更快地有效地切換基因。
      

      研究人員首次發(fā)現(xiàn)SMAD2 / 3能夠激活RNA編輯蛋白，使特定的RNA不穩(wěn)定并迅速降解。SMAD2 / 3充當細胞信號傳導和RNA編輯之間的聯(lián)系，允許細胞打開，然后再次快速關閉對發(fā)育很重要的基因。
      

      該論文的第一作者，Wellcome-MRC劍橋干細胞研究所的前博士生Alessandro Bertero博士說：“據(jù)我們所知，這是第一次有人看到SMAD2 / 3可以與如此多的多個過程相互作用我們的研究表明，SMAD2 / 3就像一把多功能的瑞士軍刀而不是之前認為的專用工具，在各種關鍵路徑之間建立了聯(lián)系。“
      

      由于SMAD2 / 3的活性受生長因子的調(diào)節(jié)，該研究揭示了細胞功能可以通過來自細胞外的信號控制的新方法。
      

      來自Wellcome Sanger研究所和Wellcome-MRC劍橋干細胞研究所的論文的第一作者Ludovic Vallier博士說：“我們的研究表明SMAD2 / 3的細胞信號傳導協(xié)調(diào)細胞機制??，并允許細胞快速改變狀態(tài)。對于研究癌癥等疾病很重要，因為細胞過程經(jīng)常被孤立地研究。這些研究結果也可能改變mRNA加工，DNA修復和轉(zhuǎn)錄調(diào)控等機制的研究方式，并開辟了全新的研究領域。“
      
			

			
        
      
			
      
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