哺乳動物TET蛋白,哺乳動物發育和骨髓造血關鍵蛋白,如果TET蛋白失去活性(喪失功能)的話,就會導致各種疾病的發生,尤其會罹患血液腫瘤。
簡介,作用機理,科學研究,TET1蛋白,TET2蛋白,
簡介
哺乳動物TET蛋白
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蛋白在哺乳動物發育和骨髓造血等關鍵生命過程中扮演著至關重要的角色,如果TET蛋白失去活性(喪失功能)的話,就會導致各種疾病的發生,尤其會罹患血液腫瘤。
作用機理
人體遺傳物質DNA上有一種甲基化特殊標記,該標記對哺乳動物發育和癌症發生有重要的作用。在正常情況下,甲基化標記位點排列正確的話,生命運動運轉正常,但如果標記位點紊亂,就會導致各種疾病,尤其是血液腫瘤疾病發生。有趣的是,哺乳動物在發育過程中的各階段,體內會根據需要自動調節(去除或添加)DNA上的甲基化標記。科學界對甲基化標記是如何被“添加”到DNA上的這一過程,已有定論,但對甲基化標記是如何被“去除”的機制一直困擾著科學界,成為世界之謎。直至2009年,有科學家經研究發現,原來哺乳動物體內的TET蛋白對甲基化標記的“去除”起關鍵作用,也就是說,TET蛋白會在甲基化標記上再逐步添加“羥基,醛基,直至羧基化標記”,於是便出現了兩個標記被一併去除、僅剩下未被標記的DNA而完成DNA去甲基化的過程。
科學研究
哺乳動物TET蛋白
2009年DNA甲基化標記被“去除”機制揭曉後,科學界對羥基,醛基和羧基化標記是如何被TET蛋白“添加”到DNA上去的產生濃厚興趣,該難題成為新的世界之謎。
TET1蛋白
2009年以來,全球至少有數十家著名研究機構都在研究TET蛋白的三維結構。研究發現,TET1蛋白在急性髓細胞性白血病中與致癌蛋白MLL發生融合後會導致哺乳動物罹患癌症。
TET2蛋白
2005年,徐彥輝課題組運用X射線晶體學等研究方法,獲得了TET2蛋白和DNA兩者結合在一起的三維結構,結果發現TET2蛋白非常“聰明”,它能夠自動識別、找到甲基化標記,並會把甲基化標記修飾過的DNA“翻轉”到TET2蛋白的內部,又在內部鐵離子等幫助下,產生氧化反應後,將這些標記逐步“添加”到DNA甲基化標記上。
後來研究又發現血液腫瘤患者血液中含有多種TET2蛋白突變,且突變率很高,正是這些突變影響了TET2蛋白的活性,導致它“消極怠工”,無所作為,最終引起疾病發生。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“致病幫凶”的角色。徐彥輝課題組研究成果的重大意義在於:下一步的研究可以通過對TET2蛋白三維結構的分析、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蛋白活性的相關藥物,從而為人類最終戰勝白血病等作出貢獻。