作者:张宏等 来源:《发育细胞》 发布时间:2023/4/26 9:31:29
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蛋白质能以“表面活性剂”方式调控基因转录

 

4月24日,中国科学院生物物理研究所张宏课题组在Developmental Cell杂志在线发表论文,揭示了转录因子凝聚体界面参与调控下游基因转录起始的过程,并发现细胞内多种蛋白因子能够以协同表面活性剂的方式调控转录因子凝聚体的界面性质及转录活性。

近年来,人们发现在细胞内存在一类无膜细胞器,是通过液-液相分离的机制形成的。在没有膜结构参与的情况下,一些特定分子聚集并维持成具有一定流动性的液体状态,在细胞内的特定区域完成其生理功能。

这类利用生物相分离和相转化组装而成的生物凝聚体具有界面张力、粘弹性等特殊的物理性质,这些性质与生物凝聚体的生理功能密切相关。界面化学研究发现位于两相间的界面可以通过吸附表面活性剂降低界面张力,进而调节一系列界面行为。然而,此前人们并不清楚在细胞内是否存在调控生物凝聚体界面的天然表面活性剂因子。

张宏课题组的前期工作表明,调控自噬-溶酶体通路的关键转录因子TFEB能在细胞核中以相分离方式组装凝聚体,进而调控基因转录。本次研究中,他们发现至少3种蛋白:MLX、IPMK和MYC可能是TFEB液滴的协同表面活性剂。它们能够通过调节TFEB液滴的界面张力来调控其DNA亲和力及转录活性。

MLX、IPMK和MYC以协同表面活性剂方式调控TFEB凝聚体的转录活性

(课题组供图)

此外,研究者还发现RUNX3和HOXA4同样以协同表面活性剂的方式,调节TAZ-TEAD4转录因子凝聚体的界面张力及DNA亲和力,表明该调控方式可能是一种普遍的分子物理机制。

“这项工作的亮点在于,我们证明了转录因子凝聚体的界面张力与其转录活性密切相关,而细胞中的天然蛋白质可能以表面活性剂方式调控转录因子凝聚体的界面张力及转录活性,进而调控相关通路的活性。”论文通讯作者和第一作者,中国科学院生物物理研究所副研究员王峥说。(来源:中国科学报 李晨阳)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2023.04.004

 
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