一種可控制基因的神奇蛋白!
為了維持肌體內(nèi)所有類(lèi)型細(xì)胞的正常發(fā)育及功能,身體需要謹(jǐn)慎控制一些基因的開(kāi)啟或關(guān)閉。近日,墨爾本科學(xué)家展示了一種叫做SMCHD1的蛋白,它在基因調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,在必要時(shí)將需要抑制的基因聚集到特定區(qū)域,并在該區(qū)域有效禁用它們的功能,從而有助于監(jiān)控身體健康。
來(lái)自沃爾特和伊萊扎•霍爾研究所的Natasha Jansz博士、James Murphy副教授、Marnie Blewitt副教授等合作者領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。作者們認(rèn)為,了解SMCHD1的運(yùn)作方式有助于開(kāi)發(fā)治療因SMCHD1功能異常導(dǎo)致的疾病的藥物(如肌肉萎suo甚至癌癥等)。
基因的“控制室”
在這項(xiàng)研究中,Blewitt及其同事發(fā)現(xiàn),SMCHD1是一種高度戰(zhàn)略性的蛋白,能夠從染色體的不同部分識(shí)別和收集基因;然后,SMCHD1將基因聚集到細(xì)胞核內(nèi)特定的區(qū)域,并在那里將它們有效地沉默。
Hox基因是生物體中一類(lèi)專(zhuān)門(mén)調(diào)控生物形體的基因,一旦這些基因發(fā)生突變,就會(huì)使身體的一部分變形。令研究人員驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)SMCHD1在破壞Hox基因中是必需的。
“SMCHD1從染色體的不同點(diǎn)提取出Hox基因,進(jìn)入一種特定“控制室”將其沉默。” Jansz博士說(shuō),“知道Hox基因是如何被調(diào)節(jié)的非常重要,因?yàn)楫?dāng)它們不按應(yīng)有的方式運(yùn)作時(shí),會(huì)對(duì)發(fā)育產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如,Hox基因有缺陷的蒼蠅可能從頭部長(zhǎng)出腿。此外,Hox基因還經(jīng)常在癌癥中被開(kāi)啟,并推動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)。”
應(yīng)對(duì)多重病癥
Blewitt副教授說(shuō),關(guān)于SMCHD1如何運(yùn)作的基本知識(shí)可能有助于研究人員為SMCHD1引起的疾病開(kāi)發(fā)潛在的治療方法,例如:
面部肩胛肱型肌營(yíng)養(yǎng)不良癥2型(FSHD2),是一種進(jìn)行性肌肉萎suo疾病,目前尚無(wú)治療方法,而有助于提高SMCHD1活性的藥物可用于治療該癥狀;
Prader-Willi綜合征,是一種遺傳性疾病,除異常癥狀外,還會(huì)導(dǎo)致肌無(wú)力和持續(xù)饑餓,從而導(dǎo)致肥胖和2型糖尿病,有助于抑制SMCHD1活性的藥物或能治療該病。
研究人員進(jìn)一步解釋?zhuān)琍rader-Willi綜合征的發(fā)生是因?yàn)橐唤M特定的基因處于休眠狀態(tài)無(wú)法開(kāi)啟。如果能夠找到激活這組基因的方法,他們可能能夠開(kāi)發(fā)針對(duì)這種疾病的靶向治療。
Murphy指出,目前他們正在分析一個(gè)超120,000個(gè)藥物樣分子的文庫(kù),看看這些化合物是否有助于促進(jìn)或抑制SMCHD1活性,這取決于使SMCHD1活性恢復(fù)正常所需的條件。