摘要：德克薩斯大學西南醫(yī)學中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細胞用來打開和關閉基因的方法,，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謎,。
德克薩斯大學西南醫(yī)學中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細胞用來打開和關閉基因的方法,，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謎,。最近,，發(fā)表在《細胞》雜志上的新發(fā)現(xiàn)可能會帶來控制基因調(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)了一種細胞用來打開和關閉基因的方法（圖源：[1]）
德克薩斯大學西南分校分子生物學和婦產(chǎn)科的助理教授Benjamin Sabari博士說,，“我們認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，因為不清楚它們是如何工作的?，F(xiàn)在,，它們正在打開一個我們以前不知道的，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博士共同領導了這項研究，他們都是Sabari實驗室的成員,。這項研究是該實驗室首(空)次獨立發(fā)表的研究,。
Sabari博士解釋說，在過去十年里,，UTSW和其他實驗室所做的開創(chuàng)性工作表明,，特定的蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)以一種被稱為生物分子凝聚體（biomolecular condensates，生物通注）的實體分隔開來,。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)構的部分，被證明參與了這些冷凝物的形成,。然而,，這些IDRs介導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)錄的復合物的一部分，轉(zhuǎn)錄是基因產(chǎn)生蛋白質(zhì)過程中的關鍵步驟,。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,。
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,，而負調(diào)控因子則被排除在外,。
進一步的研究表明,，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電荷塊,。當研究人員從一些包含的蛋白質(zhì)中去除IDRs時,，它們不再能加入冷凝物。相反,，當研究人員將IDRs添加到排除的蛋白質(zhì)中時,，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)會對其功能產(chǎn)生影響,。當負調(diào)控因子加入MED1凝聚體或正調(diào)控因子失去通路時，細胞就不能再執(zhí)行特定細胞任務所必需的轉(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,，有一天可能會為這些疾病帶來新的治療方法,。
Sabari博士說:“在UTSW，有一些設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介導的相互作用,，我們計劃利用這一優(yōu)勢。
參考資料：
[1] Functional partitioning of transcriptional regulators by patterned charge blocks.
