Cell新论文：基因调控关键机制

来源：作者：人气：-发表时间：2023-02-09 10:02:00【大中小】

摘要：德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现了一种细胞用来打开和关闭基因的方法，其中涉及到部分蛋白质，这些蛋白的功能长期以来一直是一个谜。

德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现了一种细胞用来打开和关闭基因的方法，其中涉及到部分蛋白质，这些蛋白的功能长期以来一直是一个谜。最近，发表在《细胞》杂志上的新发现可能会带来控制基因调控的新方法，并有一天可能有助于开发一系列疾病的新治疗方法。

图1 研究人员发现了一种细胞用来打开和关闭基因的方法（图源：[1]）

德克萨斯大学西南分校分子生物学和妇产科的助理教授Benjamin Sabari博士说，“我们认为这可能只是冰山一角。这些蛋白质无序区域之间的相互作用在很大程度上被忽视了，因为不清楚它们是如何工作的。现在，它们正在打开一个我们以前不知道的，监管相互作用的新世界”。

Sabari博士与研究生Heankel Lyons、博士后Reshma T. Veettil博士和Prashant Pradhan博士共同领导了这项研究，他们都是Sabari实验室的成员。这项研究是该实验室首次独立发表的研究。

Sabari博士解释说，在过去十年里，UTSW和其他实验室所做的开创性工作表明，特定的蛋白质在细胞内以一种被称为生物分子凝聚体（biomolecular condensates，生物通注）的实体分隔开来。这些蛋白质的内在无序区域(IDRs) ，也就是没有明确三位结构的部分，被证明参与了这些冷凝物的形成。然而，这些IDRs介导的相互作用如何分隔特定的蛋白质组以及这种组织是否具有功能性尚不清楚。

为了回答这些问题，Sabari博士和他的同事们集中研究了MED1，这种蛋白质是参与转录的复合物的一部分，转录是基因产生蛋白质过程中的关键步骤。MED1具有较大的IDR，已知它是一些生物分子凝析物的组成部分。它还与雌激素受体阳性乳腺癌有关。

为了确定哪些其他蛋白质以凝析物的形式加入MED1，哪些被排除在外，研究人员打开人类细胞，并通过在MED1的IDR中添加这种提取的物质来重建凝析物。然后，他们分离出MED1凝聚体，并使用分析技术确定凝聚体中存在的蛋白质和残留的蛋白质。

图2 RNA聚合酶II正调控因子的选择性分配（图源：[1]）

他们的结果表明，这些MED1凝聚体中的蛋白质富集了转录的正调控因子，而负调控因子则被排除在外。

进一步的研究表明，MED1凝聚体中存在的蛋白含有IDRs，其共同的序列特征是具有交替的正负电荷块。当研究人员从一些包含的蛋白质中去除IDRs时，它们不再能加入冷凝物。相反，当研究人员将IDRs添加到排除的蛋白质中时，它们成为冷凝物的一部分。

Sabari博士说，凝析液中包含哪些蛋白质会对其功能产生影响。当负调控因子加入MED1凝聚体或正调控因子失去通路时，细胞就不能再执行特定细胞任务所必需的转录。

了解凝聚体中不同IDR之间的相互作用在这些疾病中是如何失调的，并找到改变它们相互作用的方法，有一天可能会为这些疾病带来新的治疗方法。

Sabari博士说:“在UTSW，有一些设施和专家同事可以开始筛选小分子或肽，这些小分子或肽可以破坏发生在凝集物内的这些IDR介导的相互作用，我们计划利用这一优势。

参考资料：

[1] Functional partitioning of transcriptional regulators by patterned charge blocks.


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此文关键字：生物分子凝聚体 MED1

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