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细胞内神秘的“核斑点”结构增强了基因活性，可能有助于阻止癌症

时间：2021-04-06 00:00:00 来源：网络整理

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神秘结构“核斑点”的功能，表明它们可以与一种关键蛋白质协同工作，增强特定基因组的活性。

这项发现将发表在4月5日的Molecular Cell是基础细胞生物学的一个新进展；它确定作为斑点的工作伙伴的关键蛋白是最著名的主要肿瘤抑制蛋白p53。这一研究途径也可能使人们对癌症有更好的了解，并可能有更好的癌症治疗方法。

“这项研究表明，核斑点是基因表达的主要调节因子，并表明它们在某些癌症中起作用，”该研究的资深作者Shelley Berger博士说，丹尼尔·奥赫大学细胞与发育生物学系教授。

核斑点是哺乳动物细胞核内的微小结构，1910年首次用显微镜观察到，但在随后的111年里，科学家对它们的功能发现甚少。

一个早期的理论是斑点本质上是储存库，因为它们确实含有重要的分子，需要将基因中的DNA复制成RNA转录物，然后将这些转录物加工成可以翻译成蛋白质的“信使RNA”。近年来，科学家们开始发现斑点在基因转录中发挥更直接作用的证据。

然而，由于研究斑点的基本挑战，很难确定斑点的确切功能及其调控方式。

在这项研究中，Berger及其同事，包括第一作者Katherine Alexander博士，伯杰实验室的博士后研究员，她做了大部分实验，克服了其中的一些挑战，发现斑点与p53一起直接增强某些基因的活性。

虽然p53长期以来被称为“转录因子”或控制一系列基因活性的主开关，但研究人员表明，它通过核表达对其靶基因的一个子集发挥这种作用斑点。这种蛋白质起着媒人的作用，把斑点和含有这些目标基因的DNA结合在一起。当斑点和基因接近时，基因的转录水平显著升高。

研究人员进一步证明，通过斑点增强活性的p53靶基因具有一系列与其他p53靶基因不同的功能。

“斑点相关p53靶基因，与其他p53靶基因相比，它们更有可能参与肿瘤抑制功能，如阻止细胞生长和触发细胞自杀，”Alexander说。

这些发现不仅证实了核斑点是基因活性的增强剂，而且还暗示它们参与了一种关键的肿瘤抑制蛋白的功能，这是众所周知的在大约一半的癌症中被破坏。在某些癌症中，p53的突变方式不仅使其失去抑癌功能，而且能积极地促进癌细胞的生长。研究人员现在正致力于确定核斑点是否参与了突变型p53的致癌作用，“原则上，我们可以开发出干预p53和斑点之间联系的治疗方法——这种联系可能成为癌症的真正致命弱点。”

Journal Reference:

Katherine A. Alexander et al. p53 mediates target gene association with nuclear speckles for amplified RNA expression. Molecular Cell, 2021 DOI: 10.1016/j.molcel.2021.03.006

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