非整倍體變異通常是指染色體非成套的數(shù)目變異。動(dòng)植物的非整倍體通常會(huì)表現(xiàn)出嚴(yán)重的表型缺陷,往往導(dǎo)致胚胎致死,即使有幸存活也大多發(fā)育遲緩個(gè)體矮小。人類中最為典型的例子是唐氏綜合癥,由二倍體(2n)背景下21號(hào)染色體增加一個(gè)拷貝所導(dǎo)致。另外,非整倍體變異是腫瘤的標(biāo)志性特征,超過90%的腫瘤細(xì)胞都是非整倍體。盡管非整倍體的嚴(yán)重表型缺陷一直以來被研究者廣泛關(guān)注,其機(jī)理尚未完全解析——特別是目前的研究只涉及單條染色體加倍所產(chǎn)生的2n+1非整倍體,而以腫瘤細(xì)胞為代表的復(fù)雜非整倍體變異(由多條染色體數(shù)目變異而引起2n+x非整倍體)影響細(xì)胞增殖速率的機(jī)制仍不清楚。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所錢文峰研究組與北京大學(xué)Lucas B. Carey研究組合作,構(gòu)建了近100株2n+x酵母株系,發(fā)現(xiàn)一些蛋白復(fù)合體所有亞基的整體加倍是導(dǎo)致2n+x細(xì)胞增殖缺陷的關(guān)鍵原因。進(jìn)一步通過與遺傳發(fā)育所汪迎春研究組合作開展質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn),這些蛋白復(fù)合體所有亞基的整體加倍使它們有機(jī)會(huì)逃脫蛋白質(zhì)質(zhì)量控制機(jī)制而導(dǎo)致過量的蛋白表達(dá),那些單獨(dú)加倍的亞基由于不能組裝到蛋白復(fù)合體往往會(huì)被特異性降解。過量表達(dá)的蛋白復(fù)合體(例如細(xì)胞周期調(diào)控蛋白)則可以通過破壞其參與信號(hào)通路上下游的劑量平衡影響細(xì)胞增殖。通過進(jìn)一步分析The Cancer Genome Atlas等癌癥數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞的增殖速率受到相同分子機(jī)制的影響。這項(xiàng)研究部分解釋了腫瘤等復(fù)雜非整倍體細(xì)胞增殖速率的差異,為抑制癌細(xì)胞生長提供了潛在的治療方案和藥物靶點(diǎn)。
上述研究于7月24日在Cell Systems雜志上在線發(fā)表(DOI:10.1016/j.cels.2019.06.007)。錢文峰研究組博士研究生陳瑛為該論文的第一作者,錢文峰與Lucas B. Carey為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金“微進(jìn)化過程的多基因作用機(jī)制”重大研究計(jì)劃的資助。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)非整倍體細(xì)胞增殖缺陷新機(jī)制 | 責(zé)任編輯:曉木蟲 |