科技日報北(běi)京6月24日電 (實習記者張佳欣)23日在線發表於《自然》雜誌上的(de)一篇論文顯示,美國北卡羅萊納大學教堂山分校和北卡羅萊納大學萊恩伯(bó)格綜合癌症中(zhōng)心(xīn)的研究(jiū)人員發現了一種激活特定基因、導致癌症發(fā)生的新機製。此次研(yán)究可為攻擊癌細胞開辟(pì)新的治療路徑。
新研究表明,融合兩個無關基因的突變可以促進一種稱為“液—液相分離”的過程,類似於油和水混合(hé)在一起,但二者又(yòu)不能完(wán)全融(róng)合的過程一樣。該過程發生在細胞(bāo)核內,能夠形成具有各種物理特性的隔室,從而導致了急性白血病等癌症的發生。
為了解這一過程,研究人員對攜帶一種名為(wéi)NUP98-HOXA9的常見基因融合的癌(ái)細胞進行了實驗。這種異常融(róng)合隻(zhī)存在於白血病患者的血細胞中。
NUP98-HOXA9產生的蛋白質有無結構的延伸部分,被稱為內在無序區(IDR)。研究人員發現,當(dāng)NUP98-HOXA9蛋白質在細胞核中的濃度達到一個臨界值時,IDRs就會促進液—液相分離過程,導致NUP98-HOXA9變成階段性的或被分隔的狀態,使得NUP98-HOXA9蛋白(bái)與DNA結合得更(gèng)加緊密。結合後,在二者相分(fèn)離時會產生一種被(bèi)稱為超級增強子的獨(dú)特模式,這會讓NUP98-HOXA9融合蛋白活性更強,從而導致侵襲性白血病的形成。
同時,研究人員還發現,在液—液相(xiàng)分離後,NUP98-HOXA9融合蛋白可以通過創建染(rǎn)色質環來影響(xiǎng)基因組的三維結構。染色質環能幫助控製基因組哪(nǎ)些區域(yù)活躍,哪些區域不活躍。它能將其調節區與(yǔ)癌症基因聯係(xì)起來,增加癌症基因的表達和致命性,從而推動癌症發(fā)展。研究人員指出,此次發(fā)現是由“相分離”形成染色質環的*個明確的證據。
本文主要作(zuò)者之一、北卡羅萊納(nà)大學醫(yī)學院細胞生物學和生理學助理教授道格拉斯·潘斯蒂爾表示,由於在其(qí)他惡性腫瘤中也觀察到了類似的基因融合,因此,此次發現的新機製也可用於解釋其他類型癌症發展的原因。
另一位主要作者、該校生物化學、生物物(wù)理學和(hé)藥理學副教授格雷格·王說:“‘相分離’及(jí)其在癌症中的作用一直(zhí)是癌(ái)症研究中一塊缺失的(de)拚(pīn)圖。”這一過(guò)程(chéng)也可能影響神經退行性(xìng)疾病,如阿爾茨海默氏症,液—液相分離可能就是造成患者大腦中斑塊(kuài)積聚的部分原因(yīn)。從理論上講,一種專門破壞或溶解這種相分離狀態的藥物可能成為新的療法。
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