經(jīng)過逾4年的研究,復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院徐彥輝課題組成功解析了哺乳動物骨髓造血關(guān)鍵蛋白TET2的三維結(jié)構(gòu),這將對血液腫瘤(即血癌、白血病)治療性藥物的開發(fā)具有重大意義。上述成果12月6日已在線發(fā)表于*學(xué)術(shù)期刊《細胞》雜志上,引起世界同行廣泛關(guān)注。
哺乳動物TET蛋白家族有3個成員,即TET1蛋白、TET2蛋白和TET3蛋白。TET蛋白在哺乳動物發(fā)育和骨髓造血等關(guān)鍵生命過程中,扮演至關(guān)重要的角色。若TET 蛋白失去活性,會導(dǎo)致各種疾病,尤其是血癌。2009年以來,至少有數(shù)十家研究機構(gòu)都在研究TET蛋白的三維結(jié)構(gòu),以求有所突破,但始終未有結(jié)果,而徐彥輝課題組的成果及時、有效地*這一空白。
蛋白結(jié)構(gòu)影響遺傳基因
據(jù)悉,人體遺傳物質(zhì)DNA上有一種甲基化特殊標記。一旦甲基化標記位點紊亂,就會導(dǎo)致如血癌等各種疾病。有趣的是,哺乳動物在發(fā)育過程中,體內(nèi)會根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)(去除或添加) DNA上的甲基化標記??茖W(xué)界此前一直困擾于甲基化標記的“去除"機制。直至2009年,研究發(fā)現(xiàn)哺乳動物體內(nèi)的TET蛋白,對甲基化標記“去除"起了關(guān)鍵作用。
但是相關(guān)標記,又如何被TET蛋白添加到DNA上去?四年多前,徐彥輝課題組開展了對這一熱點的追蹤研究,如今終于解開世界難題。他們運用X射線晶體學(xué)等研究方法,獲得了TET2蛋白和DNA兩者結(jié)合在一起的三維結(jié)構(gòu),結(jié)果發(fā)現(xiàn)TET2蛋白非常“聰明",它能夠自動識別、找到甲基化標記,并會把甲基化標記修飾過的DNA翻轉(zhuǎn)到TET2蛋白的內(nèi)部,并在內(nèi)部鐵離子等幫助下,通過氧化反應(yīng),將這些標記逐步添加到DNA甲基化標記上。
TET1成"致病幫兇"
徐彥輝表示,原來血癌患者血液中含有多種TET2蛋白突變,正是這些突變影響了TET2蛋白的活性,導(dǎo)致它"消極怠工",無所作為,zui終引起疾病發(fā)生。而TET2蛋白的"同胞兄弟"TET1,在急性髓細胞性白血病形成過程中過分活躍,扮演了“致病幫兇"的角色。
徐彥輝解釋說,上述研究成果的重大意義在于,可以通過對TET2蛋白三維結(jié)構(gòu)的分析、計算機模擬、高通量的化合物篩選等方法,找到能夠激活TET2蛋白,或抑制TET1蛋白活性的相關(guān)藥物,從而為人類zui終戰(zhàn)勝白血病等作出貢獻。
來源:聯(lián)合早報