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      多功能蛋白質(zhì)有助于血細(xì)胞的發(fā)育
      
			
      
				2019-01-10 16:38:04
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      就像喜劇和戲劇演員一樣，蛋白質(zhì)也可以扮演多種角色。發(fā)現(xiàn)這些不同的才能可以教會(huì)研究人員更多關(guān)于細(xì)胞內(nèi)部工作的知識(shí)。它還能帶來關(guān)于進(jìn)化的新發(fā)現(xiàn)，以及在數(shù)億年的時(shí)間里蛋白質(zhì)是如何在不同物種間被保存下來的。
      

      多功能蛋白質(zhì)有助于血細(xì)胞的發(fā)育
      

      在一項(xiàng)新的發(fā)現(xiàn)中，來自索爾克研究所的一組研究人員在小鼠細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種名為nup98的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)以前不為人知。他們發(fā)現(xiàn)，除了幫助控制分子進(jìn)出細(xì)胞核外，它還有助于指導(dǎo)血細(xì)胞的發(fā)育，使未成熟的血液干細(xì)胞分化成許多特殊的成熟細(xì)胞類型。此外，他們還發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制，當(dāng)這種分化過程受到干擾時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致某些類型白血病的形成。研究結(jié)果發(fā)表在《基因與發(fā)展》雜志上。
      

      這項(xiàng)研究確實(shí)是一項(xiàng)力作。當(dāng)時(shí)我的博士后研究員、這篇論文的第一作者托拜亞斯弗蘭克斯(Tobias Franks)使用了一種結(jié)合基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的方法。這個(gè)模型不容易研究，他在實(shí)驗(yàn)室里開發(fā)了一些非常聰明的技術(shù)來回答這些問題。
      

      多年來，赫策的實(shí)驗(yàn)室一直專注于一種叫做核孔蛋白(nups)的蛋白質(zhì)，它是核孔復(fù)合體的一部分。這個(gè)復(fù)合體調(diào)節(jié)著細(xì)胞核(遺傳物質(zhì)的所在地)和細(xì)胞質(zhì)(含有其他細(xì)胞結(jié)構(gòu))之間的交通。核孔蛋白家族中大約有30種蛋白質(zhì)，除了形成核孔外，它們還具有許多不同的功能。其中一些被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄因子:這意味著它們幫助調(diào)節(jié)基因何時(shí)以及如何被翻譯成蛋白質(zhì)。
      

      發(fā)現(xiàn)nup98有這個(gè)額外的功能并不完全出乎意料。赫策爾實(shí)驗(yàn)室的早期研究發(fā)現(xiàn)，它在其他細(xì)胞類型的基因調(diào)控中發(fā)揮作用。但是研究小組并不知道它在造血細(xì)胞中的作用。
      

      此外，nup98調(diào)控轉(zhuǎn)錄的機(jī)制目前尚不清楚。研究人員發(fā)現(xiàn)，它通過一種名為Wdr82-Set1/COMPASS的蛋白質(zhì)復(fù)合物發(fā)揮作用，這種復(fù)合物是細(xì)胞表觀遺傳機(jī)制的一部分。“這種表觀遺傳過程有助于控制基因何時(shí)轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)，何時(shí)轉(zhuǎn)錄受阻，”Hetzer說，他同時(shí)也是Jesse和Caryl Phillips基金會(huì)的主席。
      

      這項(xiàng)研究的另一個(gè)不同之處在于，它是在小鼠細(xì)胞中進(jìn)行的，而不是在酵母和果蠅等簡單的模型生物體中進(jìn)行的。“這是對(duì)這些nup蛋白如何在哺乳動(dòng)物中起作用的第一次機(jī)械洞察，”Hetzer補(bǔ)充說。“我們只是觸及了表面，揭示了這種進(jìn)化上保守的機(jī)制是如何在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中起作用的。”他的實(shí)驗(yàn)室未來的工作將把nup98的研究擴(kuò)展到靈長類動(dòng)物和人類。
      

      雖然赫策目前沒有計(jì)劃將他們的發(fā)現(xiàn)作為開發(fā)白血病藥物的途徑，但他說，其他人可能會(huì)在這方面的研究中有所收獲。導(dǎo)致白血病的細(xì)胞分化過程的中斷是由單個(gè)基因融合造成的，即染色體的兩個(gè)原本不應(yīng)該相互作用的部分連接在一起。他說，事實(shí)證明，由單一基因變化驅(qū)動(dòng)的癌癥比由多種基因變化驅(qū)動(dòng)的癌癥更容易被藥物阻斷。
      
			

			
        
      
			
      
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