干細(xì)胞命運(yùn)的決定子

  干細(xì)胞沿著定義路線重編程，發(fā)育形成如心臟、肺臟或腎臟等特定器官的分子機(jī)制，長(zhǎng)期以來(lái)是科學(xué)家們側(cè)重研究的焦點(diǎn)。近日來(lái)自北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校醫(yī)學(xué)院的研究人員，在新研究中揭示了表觀遺傳信號(hào)協(xié)同作用決定干細(xì)胞zui終命運(yùn)的機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)表在12月27日的《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）雜志上。

盡管所有的特化細(xì)胞類型DNA中編碼的遺傳信息相同，人們?cè)絹?lái)越清楚：基因組外的信息，即表觀遺傳學(xué)在編排干細(xì)胞朝著定義路線重編程中發(fā)揮著重要的作用。盡管人們知道表觀遺傳是在細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中特定事件導(dǎo)致基因開(kāi)啟和關(guān)閉的原因，當(dāng)前對(duì)于調(diào)控這一精妙過(guò)程的確切機(jī)制卻不是很清楚。

在新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)一類稱作PCL's（polycomb-like proteins）的*蛋白質(zhì)充當(dāng)了基因“開(kāi)關(guān)“狀態(tài)之間的一個(gè)橋接分子。

論文的資深作者、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)助理教授、Lineberger綜合癌癥中心成員Greg Wang博士說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)和癌癥形成均具有重要意義，因?yàn)樵诟杉?xì)胞中受到PCL's控制的相同調(diào)控回路，常常也在腫瘤中發(fā)生錯(cuò)誤調(diào)控。”

近年來(lái)的研究揭示PRC1和PRC2這兩種核心蛋白復(fù)合體參與建立維持了多梳（Polycomb）抑制染色質(zhì)狀態(tài)，是決定基因的活化和去活化，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對(duì)適當(dāng)?shù)募?xì)胞組織類型的基本要素之一。其中PRC2介導(dǎo)H3K27的甲基化調(diào)控，這對(duì)于Polycomb （Pc）基因沉默至關(guān)重要，這也是通過(guò)細(xì)胞分裂維持轉(zhuǎn)錄沉默的一種經(jīng)典表觀遺傳現(xiàn)象。

在這篇新文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)PCL's通過(guò)PRC2復(fù)合體導(dǎo)致了與表觀遺傳信號(hào)相關(guān)的某些基因被關(guān)閉。

Greg Wang說(shuō)：“在干細(xì)胞中，PRC2復(fù)合體關(guān)閉了一些基因，這些基因可以促進(jìn)重編程形成如心臟或肺臟等器官特化細(xì)胞。”

除了在細(xì)胞發(fā)育中起重要作用，在如前列腺癌、乳腺癌、肺癌和血癌等多種癌癥類型中也發(fā)現(xiàn)有PRC2水平增高。許多制藥公司正在著手開(kāi)發(fā)靶向PRC2的藥物。Greg Wang和同事們證實(shí)在干細(xì)胞中控制PRC2功能的機(jī)制，同樣也適用于人類癌癥。

“在癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一種能控制PRC2的特異PCL，我們或許能夠開(kāi)發(fā)出靶向這一PCL的藥物從而以更可控的方式調(diào)控PRC2功能，以實(shí)現(xiàn)在干細(xì)胞中維持PRC2的功能，在腫瘤中抑制它，” Greg Wang說(shuō)。了解更多詳細(xì)信息

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