顛覆認知? 剔除核孔複合體特定蛋白反提升核孔總數!

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從小至真菌,大到哺乳動物和人類的細胞核普遍存在核孔,它是所有真核細胞的必需元素,它不是一個簡單的孔洞,而是一個相對獨立的複雜結構——核孔複合體(nuclear pore complexes, NPC),由 30 多種核孔蛋白質所組成。

依細胞類型、細胞核的功能狀態的不同,NPC 在其核被膜上的數量、分布密度以及分布形式,而有所差異。它主要是一個雙功能、雙向性的親水性核質交換通道,能透過被動擴散與主動運輸雙向以調控遺傳物質調控蛋白質的入核運輸,以及調控 RNA、核糖核蛋白顆粒的出核運輸。

顛覆認知! 剔除 NPC 蛋白 Tpr 反增加核孔數量

在一般情況下,剔除 NPC 上的一些蛋白質時,核孔數量就會下降。然而,9 月 18 日,由美國 Salk 研究所研究團隊於《Genes&Development》期刊上發表一篇研究結果卻顛覆過去的認知,他們剔除癌細胞 NPC 上的籃蛋白(basket protein)Tpr 後,其核孔數量急劇增加。

正常情況下,Tpr 會活化 MAPK 訊息傳遞路徑中的胞外訊息調節激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK),再去磷酸化核孔蛋白 153(nucleoporins 153, Nup 153),進而減少核孔數量。因此,當 Tpr 被踢除時,其 MAPK/ERK訊息傳遞路徑也跟著被抑制,進而增加核孔數量。簡言之,Tpr 不是在核運輸過程中發揮其功能,而是在調節核孔的組裝中扮演相關重要角色。

展望未來 癌症臨床新標靶

目前已知大多高代謝活性或已產生抗藥性的侵襲性腫瘤細胞,本身都含有許多核孔,因為更多的核孔允許它們將化學物質輸出細胞核。過去研究也指出,阻止癌症進展相關的蛋白質經由核孔運輸,呈現不錯的治療效果。因此,未來 Tpr 可望成為一個新標靶藥物,來抑制核孔,進一步反轉侵襲性癌症對多種藥物抗藥性。

延伸閱讀:解碼癌細胞詐欺術:染色體不穩定啟動癌轉移路徑

參考資料:
1. Genes & Development, 2018; DOI: 10.1101/gad.315523.118
2. https://www.salk.edu/news-release/tweaking-cells-gatekeepers-could-lead-to-new-way-to-fight-cancer/

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