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南方医科大博士Cell发表重要成果

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-10-29浏览次数:572

一个跨国团队第一次对选择性剪切进行了大规模的系统研究。他们最近在“细胞”杂志上发表的一篇文章指出,由同一基因编码的蛋白质异构体通常具有不同的作用,无论它们在结构上有多么相似。南方医科大学附属第一医院(新南方医院)杨新平博士是本文的共同第一作者。

这一发现将显着影响我们的生物学理解和未来的研究方向。研究人员认为,有必要分别研究单个蛋白质异构体的正常功能,并阐明它们在疾病中的不同作用。 “过去,在研究癌症相关蛋白时,我们经常选择细胞,组织或器官中最常见的异构体,”Dana-Farber癌症研究所文章的高级作者David E. Hill博士说。 “事实上,不太常见的蛋白质异构体也可能与疾病有关,并有望成为新的治疗靶点。”

选择性切割是基因产生多种蛋白质同种型的重要途径。研究人员利用自己的ORF-Seq技术鉴定并克隆了大量可变剪接产物(开放阅读框架ORF)。因此,他们获得了504种基因的1,423种蛋白质同种型,并对1,035种蛋白质同种型进行了深入研究。他们将这些异构体与15,000种人类蛋白质配对,分析它们之间的相互作用。

“来自同一基因的蛋白质异构体,相互作用往往非常不同,”该文章的另一位作者Gloria Sheynkman说。 “这些异构体在细胞中的作用可能差异很大。”在大多数情况下,异构体共享不到一半的相互作用。相互作用对象的完全不同的异构体占总数的16%。

加州大学的Lilia Iakoucheva是这篇文章的另一位资深作者,他说:“剪切异构体之间的相互作用有着显著的差异,这表明在遗传水平上识别疾病途径是不够的,我们的研究应该更深入。”更详细的蛋白质相互作用网络对于理解人类疾病很重要。

2014年8月,研究人员开发了一种可以口服的小分子药物,它可以改变特定mRNAs的剪切力,恢复运动神经元中关键蛋白质的合成。运动神经元负责将信号从神经系统传输到肌肉纤维。脊髓肌萎缩(SMA)患者的运动神经元缺乏生存所需的蛋白质,因此神经元逐渐死亡,患者肌肉萎缩。研究人员用自己的药物治疗了SMA小鼠模型,并成功地改善了小鼠的肌肉质量、运动功能和存活率。(更多信息,请参见:科学:口服RNA剪切药物有望治疗晚期疾病)

一项发表在2014年12月《细胞杂志》上的研究表明,微小的基因片段microexon影响神经系统中的蛋白质相互作用。神经元通过选择性剪接来使用microxon,microxon剪接成mRNa来产生神经系统所需的一些蛋白质。如果在这个过程中出现异常,神经系统的功能将受到很大的影响。这一发现为研究自闭症的原因开辟了新的途径。(有关更多信息,请参见:Cell发现了一种新的剪切调节类型)

2015年8月,多伦多大学的研究人员在“科学”杂志上发表了一篇文章,声称由于关键的分子事件,我们人类已成为地球上最聪明的动物。在脊椎动物中,大脑的大小和复杂性存在很大差异。例如,人类和青蛙已经独立进化了3.5亿年,他们的大脑功能已经大不相同。那么这个巨大的差距是如何形成的?研究表明,选择性剪接PTBP1蛋白可控制神经元的产生,并有助于哺乳动物进化出更大,更复杂的大脑。