摘要：德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞用來打開和關(guān)閉基因的方法，其中涉及到部分蛋白質(zhì)，這些蛋白的功能長期以來一直是一個(gè)謎。
德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞用來打開和關(guān)閉基因的方法，其中涉及到部分蛋白質(zhì)，這些蛋白的功能長期以來一直是一個(gè)謎。最近，發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)帶來控制基因調(diào)控的新方法，并有一天可能有助于開發(fā)一系列疾病的新治療方法。
圖1 研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞用來打開和關(guān)閉基因的方法（圖源：[1]）
德克薩斯大學(xué)西南分校分子生物學(xué)和婦產(chǎn)科的助理教授Benjamin Sabari博士說，“我們認(rèn)為這可能只是冰山一角。這些蛋白質(zhì)無序區(qū)域之間的相互作用在很大程度上被忽視了，因?yàn)椴磺宄鼈兪侨绾喂ぷ鞯摹，F(xiàn)在，它們正在打開一個(gè)我們以前不知道的，監(jiān)管相互作用的新世界"。
Sabari博士與研究生Heankel Lyons、博士后Reshma T. Veettil博士和Prashant Pradhan博士共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他們都是Sabari實(shí)驗(yàn)室的成員。這項(xiàng)研究是該實(shí)驗(yàn)室首(空)次獨(dú)立發(fā)表的研究。
Sabari博士解釋說，在過去十年里，UTSW和其他實(shí)驗(yàn)室所做的開創(chuàng)性工作表明，特定的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)以一種被稱為生物分子凝聚體（biomolecular condensates，生物通注）的實(shí)體分隔開來。這些蛋白質(zhì)的內(nèi)在無序區(qū)域(IDRs) ，也就是沒有明確三位結(jié)構(gòu)的部分，被證明參與了這些冷凝物的形成。然而，這些IDRs介導(dǎo)的相互作用如何分隔特定的蛋白質(zhì)組以及這種組織是否具有功能性尚不清楚。
為了回答這些問題，Sabari博士和他的同事們集中研究了MED1，這種蛋白質(zhì)是參與轉(zhuǎn)錄的復(fù)合物的一部分，轉(zhuǎn)錄是基因產(chǎn)生蛋白質(zhì)過程中的關(guān)鍵步驟。MED1具有較大的IDR，已知它是一些生物分子凝析物的組成部分。它還與雌激素受體陽性乳腺癌有關(guān)。
為了確定哪些其他蛋白質(zhì)以凝析物的形式加入MED1，哪些被排除在外，研究人員打開人類細(xì)胞，并通過在MED1的IDR中添加這種提取的物質(zhì)來重建凝析物。然后，他們分離出MED1凝聚體，并使用分析技術(shù)確定凝聚體中存在的蛋白質(zhì)和殘留的蛋白質(zhì)。
圖2 RNA聚合酶II正調(diào)控因子的選擇性分配（圖源：[1]）
他們的結(jié)果表明，這些MED1凝聚體中的蛋白質(zhì)富集了轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控因子，而負(fù)調(diào)控因子則被排除在外。
進(jìn)一步的研究表明，MED1凝聚體中存在的蛋白含有IDRs，其共同的序列特征是具有交替的正負(fù)電荷塊。當(dāng)研究人員從一些包含的蛋白質(zhì)中去除IDRs時(shí)，它們不再能加入冷凝物。相反，當(dāng)研究人員將IDRs添加到排除的蛋白質(zhì)中時(shí)，它們成為冷凝物的一部分。
Sabari博士說，凝析液中包含哪些蛋白質(zhì)會(huì)對(duì)其功能產(chǎn)生影響。當(dāng)負(fù)調(diào)控因子加入MED1凝聚體或正調(diào)控因子失去通路時(shí)，細(xì)胞就不能再執(zhí)行特定細(xì)胞任務(wù)所必需的轉(zhuǎn)錄。
了解凝聚體中不同IDR之間的相互作用在這些疾病中是如何失調(diào)的，并找到改變它們相互作用的方法，有一天可能會(huì)為這些疾病帶來新的治療方法。
Sabari博士說:“在UTSW，有一些設(shè)施和專家同事可以開始篩選小分子或肽，這些小分子或肽可以破壞發(fā)生在凝集物內(nèi)的這些IDR介導(dǎo)的相互作用，我們計(jì)劃利用這一優(yōu)勢(shì)。
參考資料：
[1] Functional partitioning of transcriptional regulators by patterned charge blocks.
