弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)和倫敦國王學院(King’s College London)的研究人員發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在某些區(qū)域的柔軟或堅硬程度可以決定它們進入細胞核的速度。
蛋白質(zhì)需要進出細胞核(細胞的控制中心)來發(fā)揮不同的功能，比如告訴細胞核打開或關(guān)閉某些基因。這些蛋白質(zhì)通過細胞核邊緣的通道交叉，稱為“核孔復合物”。
先前的研究表明，這些蛋白質(zhì)的大小和組成改變了它們通過的容易程度，但今天發(fā)表在《Nature Physics》上的這項研究表明，機械性能也會影響蛋白質(zhì)通過孔的進入。
通過跟蹤單個細胞中蛋白質(zhì)的運動，研究小組發(fā)現(xiàn)，在相同大小和氨基酸(它們的組成單元)組成的蛋白質(zhì)中，蛋白質(zhì)“核定位序列”(一種允許蛋白質(zhì)進入細胞核的特殊序列)附近的機械穩(wěn)定性影響了它們穿越的快慢。
他們發(fā)現(xiàn)，在這個序列旁邊有一個柔軟或靈活區(qū)域的蛋白質(zhì)能夠更快地進入細胞核。然后，研究人員設(shè)計了一個軟標簽，可以將其添加到較硬的蛋白質(zhì)序列附近，以幫助它們更容易地進入細胞核。
這是通過標記轉(zhuǎn)錄因子(一種激活特定基因的蛋白質(zhì))來測試的，這種轉(zhuǎn)錄因子被稱為MRTF，可以幫助細胞在體內(nèi)移動。當一個軟標簽附著在MRTF上時，它能夠更快地進入細胞核，增加細胞的運動。
研究人員認為，這可能是一種潛在的有用工具，可以更快地將藥物運送到細胞核，或者通過標記轉(zhuǎn)錄因子來增加某些基因的活性。Francis Crick研究所單分子機械生物學實驗室組長，倫敦國王學院生物物理學教授Sergi Garcia-Manyes說：”我們已經(jīng)有了一個基本的發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的機制——它在導致易位的區(qū)域有多軟或多硬——控制著它進入細胞核。雖然我們只研究了核孔，但這種機制可以調(diào)節(jié)進入細胞的其他部分，如線粒體或蛋白酶體。知道更靈活的蛋白質(zhì)可以更快地進入細胞核可以幫助我們設(shè)計更有針對性的藥物。”
第一作者之一Rafael Tapia-Rojo曾是克里克大學的博士后，現(xiàn)在是倫敦國王學院的生物物理學講師，他說:“我們的發(fā)現(xiàn)出乎意料，使用一種新設(shè)計的光力學方法，單分子水平的測量如何與細胞水平上發(fā)生的事情如此直接地聯(lián)系在一起，這令人震驚。”
研究人員現(xiàn)在正在研究轉(zhuǎn)錄因子是如何進化到包含靈活的區(qū)域，使它們更容易進入細胞核的。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-5） | 
