干細胞命運的決定子

【資料簡介】

干細胞命運的決定子
       干細胞沿著定義路線重編程，發育形成如心臟、肺臟或腎臟等特定器官的分子機制，長期以來是科學家們側重研究的焦點。近日來自北卡羅來納大學教堂山分校醫學院的研究人員，在新研究中揭示了表觀遺傳信號協同作用決定干細胞zui終命運的機制。相關論文發表在12月27日的《分子細胞》（Molecular Cell）雜志上。

盡管所有的特化細胞類型DNA中編碼的遺傳信息相同，人們越來越清楚：基因組外的信息，即表觀遺傳學在編排干細胞朝著定義路線重編程中發揮著重要的作用。盡管人們知道表觀遺傳是在細胞發育過程中特定事件導致基因開啟和關閉的原因，當前對于調控這一精妙過程的確切機制卻不是很清楚。

在新研究中，研究人員發現一類稱作PCL's（polycomb-like proteins）的*蛋白質充當了基因“開關“狀態之間的一個橋接分子。

論文的資深作者、北卡羅來納大學醫學院生物化學和生物物理學助理教授、Lineberger綜合癌癥中心成員Greg Wang博士說：“這一發現對于干細胞生物學和癌癥形成均具有重要意義，因為在干細胞中受到PCL's控制的相同調控回路，常常也在腫瘤中發生錯誤調控。”

近年來的研究揭示PRC1和PRC2這兩種核心蛋白復合體參與建立維持了多梳（Polycomb）抑制染色質狀態，是決定基因的活化和去活化，在適當的時間對適當的細胞組織類型的基本要素之一。其中PRC2介導H3K27的甲基化調控，這對于Polycomb （Pc）基因沉默至關重要，這也是通過細胞分裂維持轉錄沉默的一種經典表觀遺傳現象。

在這篇新文章中，研究人員發現PCL's通過PRC2復合體導致了與表觀遺傳信號相關的某些基因被關閉。

Greg Wang說：“在干細胞中，PRC2復合體關閉了一些基因，這些基因可以促進重編程形成如心臟或肺臟等器官特化細胞。”

除了在細胞發育中起重要作用，在如前列腺癌、乳腺癌、肺癌和血癌等多種癌癥類型中也發現有PRC2水平增高。許多制藥公司正在著手開發靶向PRC2的藥物。Greg Wang和同事們證實在干細胞中控制PRC2功能的機制，同樣也適用于人類癌癥。

“在癌細胞中發現一種能控制PRC2的特異PCL，我們或許能夠開發出靶向這一PCL的藥物從而以更可控的方式調控PRC2功能，以實現在干細胞中維持PRC2的功能，在腫瘤中抑制它，” Greg Wang說。（生物谷）