科羅拉多大學(xué)博爾德分校領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究闡明了蛋白質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵，它可以控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和功能，并長(zhǎng)期參與腫瘤的發(fā)展。
作者表示，這一發(fā)表在本周《基因與發(fā)展》雜志上的發(fā)現(xiàn)，不僅可以為難治性癌癥帶來(lái)新的治療方法，還可以為神經(jīng)系統(tǒng)疾病和罕見(jiàn)的發(fā)育障礙提供新的治療方法。
生物化學(xué)教授戴迪倫塔特杰斯(Dai Dylan Taatjes)說(shuō)：“這些發(fā)現(xiàn)可能有廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用?！?
幾十年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)知道，細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)激酶7(CDK7)蛋白在幫助所有細(xì)胞類(lèi)型轉(zhuǎn)錄或解碼其DNA提供的遺傳指令方面發(fā)揮著重要作用。
正如Taatjes解釋的，每個(gè)細(xì)胞都包含相同的巨大文庫(kù)或基因組。然而，與皮膚細(xì)胞或心臟細(xì)胞相比，腎細(xì)胞可能會(huì)向文庫(kù)的不同部分尋求指導(dǎo)。像圖書(shū)管理員一樣，CDK7有助于確保每個(gè)細(xì)胞在正確的時(shí)間訪(fǎng)問(wèn)正確的指令，以指導(dǎo)哪些基因被打開(kāi)和關(guān)閉。
雖然這對(duì)人類(lèi)發(fā)育和正常細(xì)胞功能很重要，但CDK7可以被癌細(xì)胞用來(lái)驅(qū)動(dòng)不受控制的生長(zhǎng)。近年來(lái)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這種蛋白質(zhì)可以促進(jìn)某些癌癥的擴(kuò)散，使其失控，包括“三陰性”乳腺癌，這種癌癥的侵襲性更強(qiáng)，對(duì)常見(jiàn)的治療方法反應(yīng)不佳。
這一發(fā)現(xiàn)激發(fā)了人們對(duì)開(kāi)發(fā)所謂“CDK7抑制劑”的興趣，但由于對(duì)CDK7的作用缺乏了解，早期的臨床試驗(yàn)令人失望。
Taatjes說(shuō)：“我們想確切知道它在人類(lèi)細(xì)胞中的真正作用?！?
為此，Taatjes實(shí)驗(yàn)室與錫羅斯和帕拉薩兩家制藥公司的科學(xué)家以及科羅拉多大學(xué)博爾德分校、科羅拉多大學(xué)醫(yī)學(xué)院和生物前沿研究所的其他同事進(jìn)行了合作。
該團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的分析技術(shù)、基礎(chǔ)生物化學(xué)和下一代基因測(cè)序技術(shù)，首次確定了CDK7上或下的數(shù)百種特定蛋白質(zhì)，從而為CDK7在細(xì)胞中的作用提供了前所未有的洞察力。
研究還表明：
CDK7在轉(zhuǎn)錄的多個(gè)階段發(fā)揮作用(解碼基因組)，形成所謂的“轉(zhuǎn)錄剪接”，即切除轉(zhuǎn)錄基因組中不必要的部分，只留下完成細(xì)胞任務(wù)所需的那些部分。值得注意的是，剪接錯(cuò)誤與包括血癌在內(nèi)的多種疾病有關(guān)。
CDK7作為其他關(guān)鍵酶的“主要調(diào)節(jié)因子”，被開(kāi)啟后進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。此類(lèi)程序?qū)嵤┲械娜毕菖c認(rèn)知疾病有關(guān)，包括阿爾茨海默氏病和罕見(jiàn)的發(fā)育障礙，包括頭部和面部畸形。
CDK7的功能由其預(yù)留公司控制。當(dāng)與較大的10蛋白復(fù)合物(稱(chēng)為T(mén)FIIH)連接時(shí)，它基本上是無(wú)活性的。然而，當(dāng)它自己崩潰時(shí)，它的活動(dòng)會(huì)逐漸增加。
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