细胞内的核斑点结构增强基因活性可能有助于阻止癌症

宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的科学家领导的一个研究小组阐明了细胞中称为“核斑点”的神秘结构的功能,表明它们可以与一种关键蛋白协同作用,以增强特定组蛋白的活性。基因。

该发现将于4月5日在Molecular Cell上发表,是基础细胞生物学的一项进步。它识别为斑点的工作伙伴的关键蛋白是众所周知的主要肿瘤抑制蛋白p53。这种研究途径也可能导致对癌症的更好的未来理解,并可能更好地治疗癌症。

研究的资深作者,丹尼尔S.奥赫大学(Daniel S.Och University)教授雪莱·伯杰(Shelley Berger)博士说:“这项研究表明核斑点是基因表达的主要调节剂,并表明它们在某些癌症中具有一定作用。”细胞与发育生物学。

核斑点是每个哺乳动物细胞核内的微小结构,最早是在1910年用显微镜观察到的,但是在随后的111年中,科学家对其功能几乎一无所知。

一种早期的理论是,斑点本质上是存储库,因为斑点确实包含将基因中的DNA复制出来成为RNA转录本,然后将这些转录本加工成最终的“信使RNA”所需的重要分子,这些信使RNA可以翻译成蛋白质。近年来,科学家开始发现证据表明斑点在基因转录中起着更直接的作用。

然而,由于研究斑点的基本挑战,很难确定它们的精确功能以及如何对其进行调节。

在这项研究中,Berger及其同事(包括第一作者Katherine Alexander博士,该研究完成了大部分实验,他是Berger实验室的博士后研究员)克服了其中一些挑战,发现斑点与p53协同作用可直接增强活性某些基因

尽管p53长期以来被称为“转录因子”或控制多种基因活性的主开关,但研究人员表明p53通过核斑点对目标基因的一部分施加这种作用。该蛋白质充当媒人,将斑点和包含这些靶基因的DNA聚集在一起。当斑点和基因接近时,基因的转录水平会显着跃升。

研究人员甚至进一步证明了通过斑点增强其活性的p53靶基因具有一系列与其他p53靶基因完全不同的功能。

亚历山大说:“与其他p53靶基因相比,与斑点相关的p53靶基因更可能参与抑制肿瘤的功能,例如停止细胞生长和触发细胞自杀。”

这些发现不仅证实了核斑点是基因活性的增强剂,而且还暗示了核斑点具有关键的肿瘤抑制蛋白的功能,已知该蛋白在大约所有癌症中都被破坏。在某些癌症中,p53突变的方式不仅导致其失去肿瘤抑制功能,而且还积极推动癌变。研究人员现在正在努力确定核斑点是否参与介导突变体p53的这种癌症驱动作用。

伯杰说:“如果事实证明如此,那么原则上我们就可以开发出治疗方法来干扰p53和斑点之间的这种联系,而这种联系可能成为癌症的真正致命弱点。”

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