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Nature:揭示SMAD2/3协调人多能性干细胞发育

来源:本站原创 2018-03-17 08:30

2018年3月17日/生物谷BIOON/---为了让细胞和组织正常地发挥功能,某些基因需要在正确的时间开启和关闭,以响应来自细胞外的生长因子信号。已知SMAD2和SMAD3(SMAD2/3)蛋白是这个细胞信号转导过程的一个重要的组成部分,在细胞内部被激活,开启和关闭许多不同过程(从胚胎发育和生长到激活免疫系统或癌症)所需的基因。

SMAD2/3在不同的细胞中具有许多不同的功能,从控制某些细胞类型生长到控制其他细胞类型对应激作出反应。已知它们与某些被称为转录因子的DNA结合蛋白相互作用,然而,在此之前,它们如何发挥如此多的不同功能一直是个谜。

在一项新的研究中,来自英国剑桥大学的研究人员研究了人多能性干细胞---能够产生人体所有组织和器官的细胞---中的SMAD2/3与其他蛋白之间的相互作用。他们发现尽管SMAD2/3确实结合一些转录因子,但是它们也与参与细胞中的一系列分子过程的蛋白发生相互作用,从而协调这些蛋白进行细胞信号转导。相关研究结果发表在2018年3月8日的Nature期刊上,论文标题为“The SMAD2/3 interactome reveals that TGFβ controls m6A mRNA methylation in pluripotency”。
图片来自CC0 Public Domain。

其中的一种分子过程是近期发现的一种被称RNA编辑的机制。当蛋白在细胞中产生时,DNA先是经过转录产生信使RNA(mRNA),随后mRNA经翻译后产生细胞所需要的蛋白。然而,RNA编辑能够对mRNA进行修饰,从而降低它的稳定性、控制它产生的蛋白长度并且要比仅阻止RNA转录更快地关闭基因。

这些研究人员首次观察到SMAD2/3能够激活经过RNA编辑的蛋白,从而使得特定的mRNA变得不稳定和快速地降解。SMAD2/3发挥的作用是将细胞信号转导与RNA编辑相关联在一起,从而允许细胞开启和随后再次关闭对发育至关重要的基因。

鉴于SMAD2/3的活性受到生长因子的调节,这项研究阐明了胞外信号能够控制细胞功能的一种新方式。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Alessandro Bertero, Stephanie Brown, Pedro Madrigal et al. The SMAD2/3 interactome reveals that TGFβ controls m6A mRNA methylation in pluripotency. Nature, 08 March 2018, 555:256–259, doi:10.1038/nature25784

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