蛋白質(zhì)可以幫助彼此與DNA結(jié)合

東京——東京都立大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種獨特的機制，其中兩種轉(zhuǎn)錄因子在裂變酵母中穩(wěn)定彼此與 DNA 的結(jié)合。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng) Atf1 和 Rst2 靠得足夠近時，它們會幫助彼此穩(wěn)定地結(jié)合。它們都有助于轉(zhuǎn)錄一個處理葡萄糖貧乏環(huán)境但屬于完全獨立的激活途徑的基因。像這樣的新見解可以幫助科學(xué)家對抗癌癥。

DNA螺旋的流行圖片是一條長長的纏繞分子線，??包含創(chuàng)造和維持生命所需的所有信息。鮮為人知的是它如何整齊地包裝和儲存在細胞內(nèi)：DNA 纏繞在稱為組蛋白的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)周圍，形成一種稱為染色質(zhì)的優(yōu)雅、緊密堆積的結(jié)構(gòu)。為了讓分子過程實際使用該信息，染色質(zhì)“打開”，使 DNA 可用于轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，這些蛋白質(zhì)有助于將由堿基對(或“字母”)組成的 DNA 序列翻譯成信使 RNA(mRNA) .然后，該 mRNA 最終會被核糖體讀取，以根據(jù)原始藍圖生成蛋白質(zhì)。

轉(zhuǎn)錄因子 (TF) 如何與染色質(zhì)結(jié)合是生物醫(yī)學(xué)研究的重點。例如，許多癌癥的起源可以追溯到這個過程出錯的時候。由東京都立大學(xué) Kouji Hirota 教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊一直在研究這一過程，通過觀察一種更簡單的生物——裂殖酵母，重點研究它如何對環(huán)境變化做出反應(yīng)?，F(xiàn)在，他們成功地瞥見了酵母細胞中轉(zhuǎn)錄如何響應(yīng)周圍環(huán)境中缺乏葡萄糖的獨特機制。

當(dāng)酵母細胞饑餓時，已知fbp1基因的轉(zhuǎn)錄被兩個 TF，Atf1 和 Rst2 大量激活。研究小組深入研究了這個過程，發(fā)現(xiàn)兩者的激活不僅對fbp1的功能至關(guān)重要，而且它們實際上有助于穩(wěn)定彼此。.他們能夠明確地表明，這在很大程度上要歸功于這些位點之間的距離有多近，通常僅相距 45 個堿基對。當(dāng)在位點之間引入額外長度的 DNA 時，TF 突然無法相互幫助，染色質(zhì)關(guān)閉，這兩個因素都不受約束。它們沿著螺旋的扭曲凹槽的相對方向也被證明是至關(guān)重要的。重要的是，這種效應(yīng)已被證明足以抵消 Tup11 和 Tup12 的效應(yīng)，這些共同抑制因子有助于破壞獨立 TF 與染色質(zhì)的隨機結(jié)合。所有這些都表明，這種相互關(guān)系不僅有助于 TF 成功結(jié)合，而且還可以防止它們自身附著。

奇怪的是，這些 TF 是由完全獨立的化學(xué)途徑激活的。因此，該團隊發(fā)現(xiàn)的過程將這些路線整合到一個信號“樞紐”中。盡管在復(fù)雜的生化難題中是一個單一的部分，但這一發(fā)現(xiàn)有助于突出一種未被重視的機制，通過該機制，不同的 TF 相互作用并將途徑有效地整合在一起。該團隊希望這一新見解有助于對抗癌癥和其他相關(guān)疾病。

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