來自北卡羅萊納大學(UNC)教堂丘(Chapel Hill)分校的研究人員在一年內(nèi)第二次純化了一種神奇的蛋白,,并且證明該蛋白能通過逆轉(zhuǎn)之前公認的一種永久性分子修飾機制來改變基因的活性,。并且證明該新蛋白在男性荷爾蒙受體介導的基因激活中擔當了重要角色。在這點上,,該新奇蛋白可能與前列腺癌的發(fā)展有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在5月5日的Cell雜志上,。
男性荷爾蒙,,特別是睪丸激素(testosterone)和二氫睪酮(dihydrotestosterone)決定了男性的第二性征的發(fā)育,并且能刺激前列腺細胞的生長,。下調(diào)男性荷爾蒙的水平通??梢允沟们傲邢侔┦湛s或者生長更緩慢。
在這一研究中,,研究者們稱這種新蛋白為JHDM2A,,,與他們在去年12月在Nature上報道的一樣,該蛋白可以去除包裹基因的四種組蛋白之一的H3的一個甲基,。
“人類基因緊緊地組裝在細胞核內(nèi),假如單個細胞的DNA松散的展開的話,將會得到長達兩米的線,。為了包裹DNA使其適合存在于細胞核內(nèi),,組蛋白是必需的。”
來自北卡羅萊納大學醫(yī)學院生物化學與生物物理學系與Howard Hughes醫(yī)學研究院的調(diào)查員Yi Zhang教授說,。Zhang
同時也是UNC萊恩伯格綜合癌癥中心(Lineberger Comprehensive)的成員,。由于組蛋白與DNA緊密地聯(lián)結(jié)在一起,即使組蛋白的一些微小的化學變化就可能對附近的基因構(gòu)成重大的影響,。取決于它們的精確位置與它們被加上了多少個甲基,,化學變化的出現(xiàn)可以導致基因的開啟和關(guān)閉。
Zhang等人在這一研究中發(fā)現(xiàn)JHDM2A特異性的將組蛋白H3的賴氨酸9上的甲基去除,。“重要的是H3K9的去甲基化關(guān)系到轉(zhuǎn)錄沉默和基因沉默,。因此,引導我們關(guān)注該蛋白在逆轉(zhuǎn)K9的甲基化的功能方面的作用,。Zhang說,。
在他們的實驗中,研究者們發(fā)現(xiàn)與逆轉(zhuǎn)基因沉默(H3K9 甲基化)標記一致,,在實驗中,,該蛋白作為男性荷爾蒙受體靶基因的一種輔助活化因子其作用。利用人類組織培養(yǎng)物,,包括前列腺細胞,,Zhang和他的同事發(fā)現(xiàn)了JHDM2A的過量表達可以大量的降低H3K9的甲基化水平,從而導致上調(diào)和開啟男性荷爾蒙受體靶基因,。與此相比,,當甲基化增加,基因被關(guān)閉從而沉默,。
現(xiàn)在仍未清楚JHDM2A是多少個不同基因的初級調(diào)控者,。根據(jù)Zhang的說法,該新發(fā)現(xiàn)預(yù)示著該蛋白將為研究基因表達調(diào)控提供另一種支持手段,。“假如與荷爾蒙受體相關(guān),,我們現(xiàn)在努力確定它的下游靶標基因與它在前列腺癌發(fā)生中的作用。”他說,。“理論上,,該蛋白對于研究基因表達來說是一種十分重要的手段。實踐中,,由于它具有酶活性,,所以它為前列腺癌提供了一個潛在的靶標,并且它的酶活性是藥物發(fā)展的一個備受矚目的靶標,。(生物通:張迪)