Nature:神奇的“空心球”蛋白质保护癌细胞的基因组

【字体: 时间:2022年11月25日 来源:Nature

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  由MYC蛋白制成的空心球为癌症研究打开了新的大门。Würzburg科学家发现了它们,并在《自然》杂志上报道了这一突破。

  
   

MYC Proteins in Cancer Cells    

图:MYC蛋白在图中被涂成绿色。在正常生长的细胞中,它们均匀分布在细胞核中(左)。在不同的压力情况下,当它们发生在癌细胞中时,它们会重新排列自己,形成球状结构,从而包围基因组中特别脆弱的部分。    

图片来源:马丁·埃勒斯团队/维尔茨堡大学

MYC基因及其蛋白质在几乎所有癌症的发生和发展中起着核心作用。它们驱动着肿瘤细胞不受控制的生长和代谢的改变。它们还帮助肿瘤躲避免疫系统。

MYC蛋白还显示出一种以前不为人知的活性,现在为癌症研究打开了新的大门:它们形成空心球体,保护基因组中特别敏感的部分。如果这些MYC球被破坏,癌细胞就会死亡。

来自生物化学和分子生物学研究所的Martin elers和Elmar Wolf领导的研究小组在《自然》杂志上发表了这一研究成果,该研究所位于Julius-Maximilians-Universitt Würzburg(德国巴伐利亚JMU)。研究人员相信,他们的发现将改变癌症研究的游戏规则,是通向新的治疗策略的重要突破。

空心球体保护敏感的DNA位点  

研究人员发现:当实验室中的细胞处于与快速生长的肿瘤细胞相似的应激条件下时,细胞核中的MYC蛋白会以一种戏剧性的方式重新排列自己。它们结合在一起形成由数千个MYC蛋白组成的空心球体。

这些中空的球体包围并保护着基因组中个别的、特别敏感的位点——正是两种酶可以发生碰撞的位点:一种是读取DNA合成RNA的酶,另一种是复制DNA的酶。两者都可以被认为是在DNA的同一轨道上行驶的两列火车。

中空的球体可以防止两种酶发生碰撞。Würzburg团队能够在癌细胞中证实这一观察结果。如果蛋白质球的保护功能在实验上被关闭,酶就会发生碰撞,其结果是DNA发生多次断裂,最终杀死癌细胞。

寻找特别有效的药物  

“这些观察结果彻底改变了我们对为什么MYC蛋白对肿瘤细胞生长如此重要的理解,”Martin Eilers说。新发现也提出了一个问题,即是否可以开发出专门防止空心球形成的药物。

为了推动这一发展,研究人员   成立了一家公司。与JMU和制药业的合作伙伴一起,对干扰MYC蛋白新发现功能的药物的研究已经开始。

“投资者让我们能够如此迅速地成立公司,这当然不是每天都会发生的事情,”JMU的教授们表示。他们也认为这是一个迹象,表明他们已经有了一个非常有希望的发现。

文章标题

Multimerization of MYC shields stalled replication forks from RNA polymerase

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