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南方醫科大博士Cell發表重要成果

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-29瀏覽次數:572

一個跨國團隊第一次對選擇性剪切進行了大規模的系統研究。他們最近在“細胞”雜志上發表的一篇文章指出,由同一基因編碼的蛋白質異構體通常具有不同的作用,無論它們在結構上有多么相似。南方醫科大學附屬第一醫院(新南方醫院)楊新平博士是本文的共同第一作者。

這一發現將顯著影響我們的生物學理解和未來的研究方向。研究人員認為,有必要分別研究單個蛋白質異構體的正常功能,并闡明它們在疾病中的不同作用。 “過去,在研究癌癥相關蛋白時,我們經常選擇細胞,組織或器官中最常見的異構體,”Dana-Farber癌癥研究所文章的高級作者David E. Hill博士說。 “事實上,不太常見的蛋白質異構體也可能與疾病有關,并有望成為新的治療靶點。”

選擇性切割是基因產生多種蛋白質同種型的重要途徑。研究人員利用自己的ORF-Seq技術鑒定并克隆了大量可變剪接產物(開放閱讀框架ORF)。因此,他們獲得了504種基因的1,423種蛋白質同種型,并對1,035種蛋白質同種型進行了深入研究。他們將這些異構體與15,000種人類蛋白質配對,分析它們之間的相互作用。

“來自同一基因的蛋白質異構體,相互作用往往非常不同,”該文章的另一位作者Gloria Sheynkman說。 “這些異構體在細胞中的作用可能差異很大。”在大多數情況下,異構體共享不到一半的相互作用。相互作用對象的完全不同的異構體占總數的16%。

加州大學的Lilia Iakoucheva是這篇文章的另一位資深作者,他說:“剪切異構體之間的相互作用有著顯著的差異,這表明在遺傳水平上識別疾病途徑是不夠的,我們的研究應該更深入。”更詳細的蛋白質相互作用網絡對于理解人類疾病很重要。

2014年8月,研究人員開發了一種可以口服的小分子藥物,它可以改變特定mRNAs的剪切力,恢復運動神經元中關鍵蛋白質的合成。運動神經元負責將信號從神經系統傳輸到肌肉纖維。脊髓肌萎縮(SMA)患者的運動神經元缺乏生存所需的蛋白質,因此神經元逐漸死亡,患者肌肉萎縮。研究人員用自己的藥物治療了SMA小鼠模型,并成功地改善了小鼠的肌肉質量、運動功能和存活率。(更多信息,請參見:科學:口服RNA剪切藥物有望治療晚期疾病)

一項發表在2014年12月《細胞雜志》上的研究表明,微小的基因片段microexon影響神經系統中的蛋白質相互作用。神經元通過選擇性剪接來使用microxon,microxon剪接成mRNa來產生神經系統所需的一些蛋白質。如果在這個過程中出現異常,神經系統的功能將受到很大的影響。這一發現為研究自閉癥的原因開辟了新的途徑。(有關更多信息,請參見:Cell發現了一種新的剪切調節類型)

2015年8月,多倫多大學的研究人員在“科學”雜志上發表了一篇文章,聲稱由于關鍵的分子事件,我們人類已成為地球上最聰明的動物。在脊椎動物中,大腦的大小和復雜性存在很大差異。例如,人類和青蛙已經獨立進化了3.5億年,他們的大腦功能已經大不相同。那么這個巨大的差距是如何形成的?研究表明,選擇性剪接PTBP1蛋白可控制神經元的產生,并有助于哺乳動物進化出更大,更復雜的大腦。

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