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抑癌蛋白p53如何與基因組結合?

日期:2016-06-20 09:11:37

 最近,來自比利時魯汶大學的遺傳學家表明,腫瘤蛋白TP53知道應該結合到我們DNA上的哪個確切位置,來防止癌癥。一旦與這個特定的DNA序列結合,這個蛋白質就可以激活正確的基因來修復受損的細胞。相關研究結果發表在國際著名期刊《Genome Research》。

 

體內所有的細胞都有相同的DNA,但是它們都是非常不同的。一個細胞可能成為大腦細胞,而另一個細胞則會成為肌肉細胞。這是因為,并非每個細胞中所有的基因都是活躍的——或者是“打開的”。Stein Aerts教授和他的團隊研究了打開和關閉基因的“開關”。闡明這些機制是非常重要的,因為遺傳缺陷和差異不僅可能存在于我們的基因中,而且存在于控制它們的“開關”中。

 

當一個蛋白質與我們DNA上一段特定的序列結合時,就有基因被激活,這是一個已知的事實。但是,這個蛋白質是如何在極其復雜的DNA中找到自己的方向?科學家們迄今為止已經認定,一種蛋白質本身永遠無法定位確切的DNA序列來激活特定的基因——至少在人類中不能。然而,Aerts教授和他的同事們表明,這些蛋白質實際上能夠自主地定位它們的目標。此外,一些DNA開關的構成,出人意料的簡單。

 

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Stein Aerts教授解釋道:“我們使用新一代測序,來檢測DNA序列是否能夠同時作為1500多條DNA序列的開關。相比較而言:在過去,研究人員必須一個一個地測試所有開關。然后,我們使用超級計算機和先進的電腦模型,來檢測有效的和非有效的開關之間所存在的差異。我們發現,TP53能夠定位它需要結合的準確DNA序列——都是靠其本身。”

 

“蛋白質TP53在癌癥預防中起著至關重要的作用。當一個細胞受損時(例如,因為紫外線或放射性物質),TP53會打開正確的基因來修復細胞。細胞有時失去了TP53,這樣癌癥就會在那里開始發展。在大約50%的癌癥中,都是TP53蛋白出了問題。這就是為什么解開其潛在機制是如此的重要。”

 

本研究結果,對于闡明調控性的DNA密碼,邁出了可喜的一步。現在,本研究開發的新技術將被用來闡明更復雜的代碼,和定位更多的DNA開關。為未來特異性靶定DNA開關以減緩癌癥發展的療法鋪平道路,這是非常有必要的。

 

P53蛋白一直是腫瘤研究的熱點。20145月,美國科羅拉多大學(UC)癌癥中心和科羅拉多大學博爾德分校的科學家們,使用一種新技術,通過確定p53調控其他什么基因,梳理出p53基因如何能抑制腫瘤。相關研究結果發表在國際生命科學領域的頂尖雜志《eLife》,描述了由p53直接調控的幾十個新基因。

 

201411月,來自美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家,得到了關于重要抑癌蛋白p53如何結合到人類基因組的新資訊。相關研究結果發表在《PLOS ONE》雜志。

 

近期,美國UT西南醫學中心的研究人員發現,在癌癥中最常突變的基因p53,能夠通過抑制某些可導致基因組不穩定性的可動因子,而阻止腫瘤的形成。這項研究的結果,最近發表在《Genes & Development》,或許有一天會為癌癥的診斷和治療帶來新的途徑。

 


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