作者：李哲發(fā)布日期：2018-11-05
基因的表達調(diào)控如何參與生物體發(fā)育，影響人體健康？這是各國科學(xué)家競相研究的課題。近日，南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點實驗室龍加福教授團隊的一項研究，揭示了一種影響基因表達調(diào)控的重要蛋白質(zhì)復(fù)合物——Paf1復(fù)合物組裝及功能調(diào)節(jié)的奧秘。這一發(fā)現(xiàn)為相關(guān)腫瘤的治療和藥物開發(fā)奠定了分子基礎(chǔ)。近日，相關(guān)論文在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊 《自然·通訊》上。
酵母發(fā)酵、植物開花結(jié)果、受精卵發(fā)育成熟及人的一生過程中，細胞中的基因表達在時間、空間上處于有序狀態(tài)，并對環(huán)境條件的變化做出及時反應(yīng)。基因轉(zhuǎn)錄延伸是細胞調(diào)節(jié)基因表達的一個高度有序而又極為復(fù)雜的調(diào)控過程。在真核生物中高度保守的聚合酶Ⅱ相關(guān)因子1復(fù)合物（Paf1復(fù)合物）在調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄延伸和染色質(zhì)修飾方面起著重要作用。此外，Paf1復(fù)合物在細胞周期調(diào)控、干細胞多能性維持、DNA修復(fù)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個生物學(xué)過程中發(fā)揮著作用。
“Paf1復(fù)合物由5個蛋白質(zhì)亞基組成，在RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄時起輔助作用，并參與染色質(zhì)中組蛋白的甲基化修飾。”龍加福說。5個蛋白質(zhì)亞基構(gòu)成完整的復(fù)合物在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄延伸中發(fā)揮功能，其中任意的兩個或者多個蛋白質(zhì)亞基組合在一起被稱之為亞復(fù)合物，而Paf1和Ctr9是Paf1復(fù)合物中的兩個重要蛋白質(zhì)亞基。很多疾病的發(fā)生發(fā)展都是由相關(guān)的基因突變導(dǎo)致的，Paf1和Ctr9的突變也會導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展。
龍加福團隊綜合利用生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)和細胞生物學(xué)等多學(xué)科交叉的手段及方法，同時解析了人源和酵母源Paf1-Ctr9亞復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，Paf1-Ctr9亞復(fù)合物對于整個Paf1復(fù)合物的組裝非常重要，揭示了Paf1和Ctr9基因突變導(dǎo)致相關(guān)腫瘤的分子基礎(chǔ)，以及該亞復(fù)合物在組蛋白甲基化修飾和酵母活力方面的重要作用。“解析Paf1-Ctr9亞復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，從原子水平看清了這兩個蛋白的精細結(jié)構(gòu)和構(gòu)象。解析人源和酵母源的結(jié)構(gòu)還可以對Paf1復(fù)合物在轉(zhuǎn)錄延伸中的作用機制有更深入的了解，闡明從低等真核生物如酵母到高等哺乳動物如人的Paf1復(fù)合物在轉(zhuǎn)錄延伸中的分子機制是相當(dāng)保守的。”龍加福說。
來源：健康報
