華人科學家Science組蛋白調控機制
日期：2013-01-18 09:21:45
組蛋白是一組包裝DNA形成染色體的重要蛋白。每次細胞在復制DNA的同時，必定會生成大量新的組蛋白，以幫助組裝細胞核中的DNA。
DNA和蛋白質生成失衡對于細胞通常是致命的，因此編碼組蛋白的信使RNA(mRNA)必須受到嚴格控制，以確保生成適當量的組蛋白，不會太多也不會太少。
在發表于最新一期Science雜志上的一項合作研究中，來自北卡羅來納大學和哥倫比亞大學的研究人員第一次揭示了，信使RNA上的兩個關鍵蛋白通過一個分子扭曲（molecular twist）相互通訊，幫助維持組蛋白和DNA平衡的機制。
領導這一研究的是哥倫比亞大學生物科學教授童亮（Liang Tong，生物通音譯）博士。其早年畢業于北京大學，主要從事蛋白質參與信號轉導以及酶在醫療/生化上重要性方面的研究。并在蛋白質結晶學方法和計算機軟件開發科學研究領域達到很高水平，迄今發表論文80多篇。
論文的共同作者、北卡羅來納大學醫學院生物化學和生物物理學著名教授William F. Marzluff博士說：“這是我們的細胞進化出的一種保護措施，它是細胞分裂正常過程的一部分，所有生長細胞都必須一直運用它。”
Marzluff說，細胞每分裂一次，它就必須同時復制DNA和組蛋白，然后將它們共同組裝到染色體中?！巴ㄟ^這樣，分裂生成的兩個子細胞獲得一套完整的基因?！?/SPAN>
人類的23對染色體上大約有3.5萬個基因是由DNA和組蛋白構成。編碼組蛋白的DNA首先轉錄為RNA，隨后RNA指引構建出組蛋白。由于RNA起傳遞信息的作用，因此被稱作信使RNA或mRNA。
不同于所有其他的mRNAs，組蛋白末端的莖環（或發夾）序列為適當調控組蛋白mRNAs所必需。在這項研究中，童亮教授及研究生Dazhi Tan利用晶體學，揭示了組蛋白mRNA莖環末端附近兩種重要蛋白質的結構。這一分子復合物是調控組蛋白mRNA水平的必要條件。
其中的一個蛋白SLBP是組蛋白mRNA翻譯為蛋白質的必要條件，而另一個蛋白是一種核酸外切酶，為破壞mRNA所必需。兩種蛋白最初都是由北卡羅來納大學的Marzluff以及研究的共同作者、生物化學和生物物理學教授Zbigniew Dominski博士發現。
Dominski 說：“我們知道SLBP和這一核酸外切酶之間存在一些相互作用，于是我們請童亮教授來解釋它們的結合和通訊機制。令人驚訝的是，兩種蛋白并沒有相互結合，還是改變了這一位點RNA的結構?！?/SPAN>
Marzluff說：“從科學的角度來看，這是一件極具戲劇性的事情。這些蛋白質相互幫助的方式是通過一方扭曲RNA，從而使得另一方能夠更容易地識別它，它們無需相互接觸即可做到這一點?！?/SPAN>
這一蛋白質復合物是組蛋白合成的一個重要調控子，是細胞生長的一個重要組件。他補充說：“干擾它，有可能為干預癌細胞生長提供一種新方法?！?/SPAN>
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