多機能タンパク質が血球の発達に貢献

多機能タンパク質が血球の発達に貢献

ラホーヤ—コメディとドラマの両方に優れた俳優のように、タンパク質も複数の役割を演じることができます。 これらの多様な才能を明らかにすることで、研究者は細胞の内部の仕組みについてさらに学ぶことができます。 また、進化や、何億年にもわたって種を超えてタンパク質がどのように保存されてきたかについての新たな発見も得られる可能性があります。

新たな発見として、ソーク研究所の研究チームは、マウス細胞において、nup98と呼ばれるタンパク質のこれまで知られていなかった働きを発見した。 研究者らは、細胞核内外の分子の動きの制御を助けることに加えて、これが血球の発生を指示するのにも役立ち、未熟な血液幹細胞が多くの特殊な成熟細胞型に分化することを可能にすることを発見した。 さらに、彼らは、この分化プロセスが混乱したときに、特定の種類の白血病の形成に寄与するメカニズムを発見しました。 調査結果は、 遺伝子と開発.

「この研究は本当に力作でした」と彼は言います。 マーティン・ヘッツァー, ソークの最高科学責任者であり、この研究の上級著者。 「当時私の博士研究員であり、論文の筆頭著者であるトビアス・フランクスは、ゲノミクス、プロテオミクス、細胞生物学を組み合わせたアプローチを使用しました。 このモデルを研究するのは簡単ではありませんでしたが、彼はこれらの質問に答えるために研究室でいくつかの非常に賢いテクニックを開発しました。」

ヘッツァーの研究室は長年にわたり、核孔複合体の一部であるヌクレオポリン（略してnups）と呼ばれるタンパク質のクラスに焦点を当ててきた。 この複合体は、遺伝物質が存在する細胞核と他の細胞構造を含む細胞質の間の交通を調節します。 ヌクレオポリンファミリーには約 30 種類のタンパク質があり、核孔の形成に加えてさまざまな機能を実行します。 それらのいくつかは転写因子として機能することが知られています。つまり、それらは遺伝子がいつどのようにタンパク質に翻訳されるかを制御するのに役立っています。

nup98 にこの追加機能があるという発見は、完全に予想外ではありませんでした。 ヘッツァーの研究室による以前の研究では、それが他の細胞型の遺伝子調節に役割を果たしていることが判明していた。 しかし、研究チームは造血（血液）細胞におけるその機能については知りませんでした。

さらに、nup98 がどのように転写を調節するのかというメカニズムはこれまで知られていませんでした。 研究者らは、これが細胞のエピジェネティック機構の一部であるWdr82-Set1/COMPASSと呼ばれるタンパク質複合体とのリンクを通じて作用することを発見した。 「このエピジェネティックなプロセスは、遺伝子がいつタンパク質に転写されるか、また転写がいつブロックされるかを制御するのに役立ちます」と、ジェシー・アンド・キャリル・フィリップス財団会長も務めるヘッツァー氏は言う。

この研究のもう一つの違いは、酵母やショウジョウバエのような単純なモデル生物ではなく、マウスの細胞で行われたことです。 「これは、これらのnupタンパク質の98つが哺乳類でどのように機能するかを機構的に洞察した初めてのことです」とヘッツァー氏は付け加えた。 「進化的に保存されたこのメカニズムが哺乳類の細胞でどのように機能するかを明らかにする上で、私たちはここで表面に触れただけです。」 彼の研究室での今後の研究では、nupXNUMX の研究を霊長類とヒトに拡張する予定です。

ヘッツァー氏には、彼らの発見を白血病治療薬の開発手段として追求する当面の計画はないが、他の研究者が研究のこの側面に注目する可能性は高いと彼は言う。 白血病の原因となる細胞分化プロセスの混乱は、互いに作用するはずのない染色体の XNUMX つの部分が結合する単一の遺伝子融合によって引き起こされます。 同氏は、このような単一の遺伝子変化によって引き起こされるがんは、複数の遺伝子変化によって引き起こされるがんよりも薬でブロックするのが簡単であることが証明されていると述べています。

他の著者は、アサコ・マクロスキー、マキシム・ショキレフ、クリス・ベナー、およびソークのアニー・ラソールでした。 ベナーはカリフォルニア大学サンディエゴ校にも所属しています。

この研究は、ソーク研究所のラザヴィ・ニューマン統合ゲノミクスおよびバイオインフォマティクス中核施設、国立衛生研究所/国立がん研究所、およびヘルムスリー・トラストによって資金提供された。