北卡羅來納大學(xué)教堂山分校和北卡羅來納大學(xué)萊恩伯格綜合癌癥中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種激活特定基因的新機制，從而導(dǎo)致癌癥的發(fā)展。
他們表明，融合兩個不相關(guān)基因的突變可以促進類似于油和水混合但不混合時觀察到的過程。該過程稱為液-液相分離，發(fā)生在細胞核內(nèi)，并能夠形成具有各種物理特性的隔室，這些隔室可以促進癌癥，例如急性白血病。他們的研究結(jié)果將于 2021 年 6 月 23 日在線發(fā)表在Nature 上。
“相分離及其在癌癥中的作用一直是了解這種疾病的一個缺失的難題，”UNC Lineberger 的 Greg Wang 博士、UNC 醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)、生物物理學(xué)和藥理學(xué)副教授、本文的共同主要作者說.“這一發(fā)現(xiàn)是最早將相分離與癌癥形成聯(lián)系起來的發(fā)現(xiàn)之一。”
這一發(fā)現(xiàn)為連接生物學(xué)和物理學(xué)的復(fù)雜、多步驟過程帶來了新的見解。為了幫助解開這一過程，研究人員在攜帶名為 NUP98-HOXA9 的常見基因融合的癌細胞中進行了實驗室實驗。這種異常融合僅存在于白血病患者的血細胞中。
“因為在其他惡性腫瘤中觀察到了類似的基因融合，我們闡明的機制也可以解釋其他類型的癌癥，”UNC Lineberger 的 Douglas H. Phanstiel 博士說，他是 UNC 醫(yī)學(xué)院細胞生物學(xué)和生理學(xué)助理教授。這篇文章的共同主要作者。“我們相信我們的研究可以開辟新的創(chuàng)新途徑來攻擊癌細胞。”
在 NUP98-HOXA9 產(chǎn)生的蛋白質(zhì)內(nèi)是非結(jié)構(gòu)化的延伸，稱為本質(zhì)無序區(qū)域或 IDR。IDR 的作用一直是個謎，但研究人員表明，當 NUP98-HOXA9 蛋白在細胞核中達到臨界濃度時，IDR 會促進它們的液-液相分離，從而導(dǎo)致 NUP98-HOXA9 被定相或分隔。
“液-液相分離改變 NUP98-HOXA9 蛋白行為的方式是它使它們與靶基因的結(jié)合更強，”UNC 博士后研究員、本文第一作者 Jeong Hyun Ahn 博士說。“NUP98-HOXA9 蛋白的 DNA 結(jié)合在相分離時會產(chǎn)生一種獨特的模式，稱為‘超級增強子’。NUP98-HOXA9 蛋白與 DNA 的更強的、超級增強子樣結(jié)合導(dǎo)致該因子的活性更強，這是形成侵襲性血癌的基礎(chǔ)。”
標簽： 癌癥
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