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《自然》驚奇大發現！經典癌基因可以產生奇怪小球，實實在在保衛癌細胞

健康知識養生常識

▎藥明康德內容團隊編輯
在對癌癥的長期研究中 ， 科學家發現一類基因往往會在癌細胞發展時異常表達 ， 這些基因似乎與癌癥發生有著密切聯系 ， 因此也被稱作癌基因 。
其實 ， 癌基因本身也具有正常的生物學功能 ， 例如研究得比較廣泛的myc基因就屬于一類經典癌基因 ， 正常情況下 ， myc基因編碼的MYC蛋白可以通過RNA聚合酶控制轉錄 ， 也可以協調DNA的復制 ， 促進DNA損傷的修復 。
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來源：123RF
而正是由于這一特性 ， myc基因極大地影響了細胞的生長和發育 ， 一旦突變 ， 不受控制生長的細胞就成為了癌細胞 。 根據過往眾多研究 ， myc基因在幾乎所有類型癌癥的發生和發展中都有著不小的作用 ， 不僅可以改變腫瘤的代謝 ， 還能幫助它們逃避免疫系統 。
從癌細胞的角度來看 ， myc基因更像一個“助力者” ， 不過今日《自然》的重磅研究發現 ， myc還能起著“保衛者”的作用 ， 它們可以形成大量MYC蛋白然后排列組成球狀來保護癌細胞的基因組 。 失去這些球狀MYC蛋白 ， 癌細胞會迅速死亡 。
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該項新研究由德國維爾茨堡大學的研究者領導 ， 他們在過往一些研究中發現 ， 重組的MYC蛋白在體外會形成多聚化 ， 這也促使他們想了解細胞內部的MYC是否也會有著類似的行為 。
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▲MYC蛋白在正常情況下會均勻地分布 ， 但在面臨壓力狀態時 ， 則會形成球狀結構（圖片來源：TeamMartinEilers/UniversityofWuerzburg）
借助專門識別MYC的熒光抗體 ， 研究者對人骨肉瘤細胞中的MYC進行了探索 。 在顯微鏡下 ， 作者可以清晰地看到一圈圈綠色的熒光 ， 這展示的便是MYC多聚體 ， 結構上來看 ， 球狀MYC蛋白外壁厚 ， 但是內部是較空的狀態 。 這些球狀MYC的形狀和大小也并非完全一致 ， 而是有著一定區別 。
除了腫瘤細胞 ， 一些經過外界壓力條件處理的細胞 ， 它們的細胞核內部也會產生這樣的球狀MYC蛋白 。 總體來看 ， 這種球狀結構大約會由數千個MYC蛋白單體組成 。
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▲研究在癌細胞中觀察到大小不一的MYC球狀結構（圖片來源：參考資料[2]）
這種結構在細胞內部其實顯得非常突兀 ， MYC蛋白為何要組裝成如此形狀 ， 又究竟在做些什么呢？
根據作者的仔細觀察 ， 球狀MYC蛋白還會擁有一些與DNA復制有關的蛋白 ， 比如BRCA1和FANCD2蛋白 。 當它圍繞在核仁周圍時 ， BRCA1就會大量增多 ， 這些措施可以讓其很好地保護停滯復制叉等基因敏感區域 。
這些區域對于RNA合成、DNA復制都非常重要 ， 因此可能會出現不同聚合酶碰撞的可能性 ， 從而給基因組帶來不穩定性 。 而這一球狀結構恰好就能阻隔不同酶之間的互作 ， 降低DNA結構出錯的可能 。
【《自然》驚奇大發現！經典癌基因可以產生奇怪小球，實實在在保衛癌細胞】而在一些活躍的啟動子區域 ， 球狀MYC還能阻斷反義轉錄 ， 增強染色體穩定性 。 這些保護措施讓癌細胞的DNA雙鏈不容易產生裂口 ， 這也是癌細胞在極端壓力下還能逆向生長的關鍵 。
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▲HUWE1參與的泛素化過程對球狀MYC形成很關鍵（圖片來源：參考資料[2]）
作者人為地在癌細胞中破壞了這一MYC球狀結構 ， 隨后他們發現癌細胞DNA中出現了許多缺口 ， 并且這些細胞往往存活不了多久就死亡了 。 這一現象也給予了研究人員極大的鼓勵 ， 他們認為一種全新的抗癌治療方向正在出現 。