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研究人员ID蛋白质-蛋白质相互作用促进癌症发展
2020年02月27日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

普渡大学的一组研究人员由生物化学系副教授Humaira Gowher领导,他们确定了控制干细胞增强剂行为的表观遗传过程。换句话说,Gowher和她的团队发现,OCT4蛋白可以阻止一系列事件,这些事件发生在干细胞向非生殖细胞或体细胞转化的任何细胞中时。

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这意味着什么?


如果控制从干细胞向体细胞过渡的细胞机制未能正确停止,则细胞可能会癌变中国化工网okmart.com。Gowher的研究指出了某些细胞为何会癌变的根本机制。


这项研究结果发表在journa升细胞报告。


Gowher说:“如果分化出正常的干细胞,它们应该使多能性基因增强子沉默,但这些细胞却没有这样做。” 他们将增强程序部分开放。我们已经发现了将这些单元格以某种中间状态而不是最终分化状态存储的问题。”


在较早的研究中,Gowher的团队发现,正常的胚胎干细胞分化时,它们通过沉默某些称为增强子的控制元件来控制其“干性基因”。他们通过DNA甲基化(表观遗传沉默的一种形式)来进行此操作。甲基是一个带有三个氢原子的碳原子,将其添加到基因组的某些区域时,它充当开关,在某些条件下打开或关闭基因。


除了DNA甲基化外,Gowher还发现一种称为Lsd1的酶有助于DNA甲基化。在某些癌症中,“干性基因”被部分抑制,仅引起部分分化。考虑到这一点的一种可能方法可能是爆米花。如果未爆裂的爆米花是干细胞,而完全爆裂的爆米花是正常的体细胞,则部分爆裂的爆米花是这种抑制和部分分化的结果。


Gowher说:“如果分化出正常的干细胞,它们应该使多能性基因增强子沉默,但这些细胞却没有这样做。” 他们将增强程序部分开放。我们已经发现了将这些单元格以某种中间状态而不是最终分化状态存储的问题。”


增强剂启动后,它们可能会重新激活,从而导致更多的细胞增殖。该机制还与为什么癌症干细胞对分化治疗产生抗性有关。分化疗法是一种癌症治疗方法,其中恶性细胞要用能使其分化为更成熟类型的药物进行治疗。这是因为恶性癌细胞通常采取较不专门的干细胞样去分化形式。


另一种看待它的方法是,完全爆裂的爆米花容易感染某些类型的抗癌药物,而部分爆裂的爆米花则不那么容易。


Gowher说:“人们在某些癌症中所见的是增强剂处于启动状态。” “它可以潜在地帮助癌症干细胞存活和繁殖。这是一种生存机制。”


这些细胞中的干细胞转录因子OCT4抑制了Lsd1的活性。


Gowher说:“由于OCT4的异常存在,因此细胞无法完全分化。” “如果您可以抑制OCT4-Lsd1相互作用或靶向OCT4降解,那应该可以使细胞分化。那可能是癌症治疗的目标。”


随着研究的继续,Gowher将尝试确定Lsd1-OCT4相互作用的界面,并确定其他可能抑制Lsd1活性的转录因子。


当胚胎干细胞(ESC)分化时,多能性基因(PpG)特异性增强子通过DNA甲基化沉默。作者指出,癌症基因组解剖计划(CGAP)的研究表明,三种癌症中有一种表达PpG。这表明它们在肿瘤形成即肿瘤发生过程中在细胞增殖失调中起作用。也有其他因素,但似乎为了继续分裂和生长,许多癌细胞继续表达PpG,这导致了终末分化疗法的发展。


他们写道:“为了解癌细胞保留PpG表达的机制,我们研究了增强子介导的ECC中PpG表达调节的机制。我们的数据表明,在区分F9 ECC时,PpG仅被部分抑制。”


这与组蛋白H3(DNA分子中的一种蛋白质)H3K27(第27 个氨基酸)的脱乙酰作用相一致。但这也表明在PpGe上没有Lsd1介导的H3K4me1脱甲基。


这是一个相当复杂和详细的说法,他们确定了一种机制,该机制导致干细胞趋向于成为正常的体细胞,但陷入一种可能成为癌症的中间状态。而且,通过更多地了解这种机制并确定其针对性,他们也许能够阻止其发展中的癌症扩散。


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