基因沉默新机制有助于解决癌症治疗问题

生物谷

        大多数情况生物机体细胞里的大部分基因都通过染色体的有序组成成份包裹住，呈现出一种沉默的状态。粗略估计，在人类基因组2.5万个基因中只有大约百分之十是激活的，或者称为“on”状态。这些基因的沉默对于机体健康是非常重要的，不合宜的基因激活会导致癌症的发生。来自维斯拓研究院（The  Wistar  Institute）的研究人员发现了一种古老的，抑制和保护基因组的基因沉默新机制，是首次发现的组蛋白相关蛋白抑制基因转录的机制，也为癌症治疗提供了新思路。这一研究成果公布在4月15日Gene&  Development杂志上。

        这一新机理主要是基于组蛋白（histones），组蛋白是真核生物染色体的基本结构蛋白,  是一类小分子碱性蛋白质,  有五种类型：H1  、H2A  、H2B  、H3  、H4，它们富含带正电荷的碱性氨基酸,能够同DNA中带负电荷的磷酸基团相互作用。组蛋白是和染色体相联的最主要的蛋白质，它维持DNA的结构，起着稳定的所谓超螺旋型配置的作用。同时有的学说认为在细胞核中的组蛋白起着抑制DNA的遗传信息表达的作用。组蛋白分子中特定的氨基酸残基部分地受到乙酰化、甲基化、磷酸酯化等作用，这种组蛋白的分子修饰似乎与调节细胞周期内遗传因子机能的表达有关。

        研究人员通过对酿酒酵母（Saccharomyces  cerevisiae）的研究发现了在组蛋白上的一种称之为SUMO的蛋白可以抑制基因转录过程（SUMO(small  ubiquitin-related  modifier)是泛素类蛋白家族的重要成员之一，这种蛋白参与调节了许多关键的细胞活动，生物谷注）。早期的研究认为乙酰化和泛素化会启动蛋白表达，而这里发现了SUMO化与基因抑制的关系，因此SUMO化很可能与乙酰化或泛素化有更深的相关性。研究人员表示与组蛋白结合的SUMO蛋白如果出错，很有可能会引起严重后果，比如引发癌症，因此具体了解这一机制和辨认影响其出错的主要原因可能会成为癌症治疗的一条途径。另外研究人员也发现，维持基因稳定的染色体端粒的SUMO化程度比较高，这与这一研究发现相符。

        虽然之前在酵母中就已经发现过几种与组蛋白相关的基因激活机制，但是这是第一次发现的抑制基因转录的蛋白调控机制。而且一般而言在酵母或者其它低等生物中发现的基因调节机制在人类机体中也可以发现，因此这一研究的重要意义就在于这一机制有可能解释了漫长进化过程中保留下来的一种基本机制。

        附：

        Wistar研究所是一个独立的非营利性的医学研究机构,主要针对包括癌症、心血管疾病、免疫疾病、传染病、流行性感冒病毒等疾病的病理研究和治疗研究。Wistar研究所成立于1892年，是一家国立癌症研究所指派的癌症中心，目前已有的成果主要是狂犬病、风疹、轮状病毒等的疫苗，皮肤癌、脑癌、乳癌、肺癌、前列腺癌等的重大研究成果，以及单克隆抗体。