

韩国科学技术院(KAIST)的研究小组发现了从根本上驱动癌症发展、转移、干细胞组织分化、神经激活过程等现象的关键蛋白质调控的核心基因表达网络。这一发现为开发创新治疗技术奠定了基础。
1月22日,韩国科学技术院(KAIST)宣布,由生物科学系教授金世云、李光烈、赵元基领导的联合研究小组发现了控制动物细胞基因表达的基本机制。
肌醇代谢酶产生的肌醇磷酸代谢物在真核细胞信号系统中作为重要的次级信使,广泛涉及癌症、肥胖、糖尿病和神经系统疾病。
研究小组证明,肌醇多磷酸多激酶(IPMK)酶是肌醇代谢系统中的关键角色,在动物细胞的核心基因表达网络中起着关键的转录激活剂作用。值得注意的是,尽管IPMK在动物细胞中具有代表性的转录因子血清反应因子(SRF)调控的转录过程中发挥重要作用,但其作用的确切机制尚不清楚。
SRF是一种直接控制至少200-300个基因表达的转录因子,调节细胞生长、增殖、凋亡和运动,是器官发育不可缺少的,如心脏。
研究小组发现IPMK直接与SRF结合,改变了SRF蛋白的三维结构。这种相互作用通过IPMK激活的SRF促进了各种基因的转录活性,表明IPMK是增强SRF蛋白活性的关键调控开关。
研究小组进一步证实,IPMK和SRF之间直接相互作用的中断导致SRF的功能和活性降低,导致基因表达严重受损。
通过强调内在无序区(IDR)在SRF中的重要性,研究人员强调了内在无序蛋白(IDPs)的生物学重要性。与大多数通过折叠采用不同结构的蛋白质不同,IDPs,包括那些具有IDRs的蛋白质,不表现出特定的结构,但起着至关重要的生物学作用,引起了科学界的极大关注。
该研究结果发表在1月7日的国际期刊《核酸研究》(IF=16.7,生物化学和分子生物学排名前1.8%)上,标题为“单分子分析揭示IPMK增强转录因子SRF的dna结合活性”(DOI: 10.1093/nar/gkae1281)。
这项研究得到了韩国国家研究基金会的中期研究计划、领先研究中心计划和全球研究实验室计划,以及徐庆培科学基金会和三星未来技术发展计划的支持。