組蛋白是一組包裝DNA形成染色體的重要蛋白。每次細(xì)胞在復(fù)制DNA的同時(shí)，必定會(huì)生成大量新的組蛋白，以幫助組裝細(xì)胞核中的DNA。

DNA和蛋白質(zhì)生成失衡對(duì)于細(xì)胞通常是致命的，因此編碼組蛋白的信使RNA(mRNA)必須受到嚴(yán)格控制，以確保生成適當(dāng)量的組蛋白，不會(huì)太多也不會(huì)太少。

在發(fā)表于最新一期Science雜志上的一項(xiàng)合作研究中，來(lái)自北卡羅來(lái)納大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)的研究人員第一次揭示了，信使RNA上的兩個(gè)關(guān)鍵蛋白通過(guò)一個(gè)分子扭曲（molecular twist）相互通訊，幫助維持組蛋白和DNA平衡的機(jī)制。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是哥倫比亞大學(xué)生物科學(xué)教授童亮（Liang Tong，生物通音譯）博士。其早年畢業(yè)于北京大學(xué)，主要從事蛋白質(zhì)參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及酶在醫(yī)療/生化上重要性方面的研究。并在蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)方法和計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)科學(xué)研究領(lǐng)域達(dá)到很高水平，迄今發(fā)表論文80多篇。

論文的共同作者、北卡羅來(lái)納大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和生物物理學(xué)著名教授William F. Marzluff博士說(shuō)：“這是我們的細(xì)胞進(jìn)化出的一種保護(hù)措施，它是細(xì)胞分裂正常過(guò)程的一部分，所有生長(zhǎng)細(xì)胞都必須一直運(yùn)用它。”

Marzluff說(shuō)，細(xì)胞每分裂一次，它就必須同時(shí)復(fù)制DNA和組蛋白，然后將它們共同組裝到染色體中。“通過(guò)這樣，分裂生成的兩個(gè)子細(xì)胞獲得一套完整的基因。”

人類的23對(duì)染色體上大約有3.5萬(wàn)個(gè)基因是由DNA和組蛋白構(gòu)成。編碼組蛋白的DNA首先轉(zhuǎn)錄為RNA，隨后RNA指引構(gòu)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(huán)（或發(fā)夾）序列為適當(dāng)調(diào)控組蛋白mRNAs所必需。在這項(xiàng)研究中，童亮教授及研究生Dazhi Tan利用晶體學(xué)，揭示了組蛋白mRNA莖環(huán)末端附近兩種重要蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。這一分子復(fù)合物是調(diào)控組蛋白mRNA水平的必要條件。

其中的一個(gè)蛋白SLBP是組蛋白mRNA翻譯為蛋白質(zhì)的必要條件，而另一個(gè)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(lái)納大學(xué)的Marzluff以及研究的共同作者、生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授Zbigniew Dominski博士發(fā)現(xiàn)。

Dominski 說(shuō)：“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(qǐng)童亮教授來(lái)解釋它們的結(jié)合和通訊機(jī)制。令人驚訝的是，兩種蛋白并沒(méi)有相互結(jié)合，還是改變了這一位點(diǎn)RNA的結(jié)構(gòu)。”

Marzluff說(shuō)：“從科學(xué)的角度來(lái)看，這是一件極具戲劇性的事情。這些蛋白質(zhì)相互幫助的方式是通過(guò)一方扭曲RNA，從而使得另一方能夠更容易地識(shí)別它，它們無(wú)需相互接觸即可做到這一點(diǎn)。”

這一蛋白質(zhì)復(fù)合物是組蛋白合成的一個(gè)重要調(diào)控子，是細(xì)胞生長(zhǎng)的一個(gè)重要組件。他補(bǔ)充說(shuō)：“干擾它，有可能為干預(yù)癌細(xì)胞生長(zhǎng)提供一種新方法。”