科学家揭示血管生长的分子“阴阳”

在斯克里普斯研究所的生物学家(TSRI)发现了一个重要的过程,调节血管的发展。这一发现可能导致新的治疗疾病涉及异常的血管生长,包括常见的疾病,如糖尿病性视网膜病变和癌症。

“基本上我们已经表明蛋白质SerRS作为制动与刺激新血管生长和对转录因子带来适当的血管发展原癌基因,“TSRI Xiang-Lei杨教授说。“他们作为转录调控的阴和阳。”

杨和她的同事们报道了新发现本周在《生物学》杂志上eLife。

多任务处理的酶

SerRS (seryl tRNA合成酶)基本属于一个家庭的酶,从进化的古老的角色在细胞的蛋白质合成器。但随着杨和其他实验室近年来一直在寻找,似乎有些protein-maker酶进化额外的功能。

SerRS特别是了第二个动物生物学的基础作用。发现在2004年和2009年从其他实验室,主要从斑马鱼基因研究,首先指出其参与血管发展,也被称为血管生成。动物与突变的某一部分SerRS基因异常的血管系统,伴随着过量的关键血管生长VEGFA因素。言外之意是,SerRS VEGFA需要适当的调节。

在2012年发表的一份报告,杨和她的实验室分析SerRS的一部分蛋白质,似乎间接参与血管的发展。他们发现,这部分SerRS包含一个特殊的分子归航序列,显然是几亿年前收购在脊椎动物的出现。寻的序列导致SerRS蛋白质运输的一个重要部分的蛋白质合成器细胞质和细胞核,SerRS执行其angiogenesis-regulating函数。”,我们能够表明SerRS调节血管的发展取决于这个核本地化序列的存在,”杨说。

什么仍然是如何确定SerRS蛋白质在细胞核中调节VEGFA。在新的研究中,她和她的团队开始回答这个问题。

一种微妙的平衡

科学家,包括作者Shi,杨的实验室,开始通过确认击倒nucleus-homing SerRS在人类细胞导致大幅上涨VEGFA production-consistent核在抑制VEGFA SerRS的明显的作用。

施,杨和他们的同事然后确定SerRS结合VEGFA附近的一个启动子区域的DNA基因,转录因子蛋白原癌基因相同的地方,一个已知的新司机船的增长,通常结合。科学家们能够证明SerRS本质上与原癌基因的启动子区域。

然而,他们发现SerRS的不仅仅是超越原癌基因。而通过添加乙酰基原癌基因促进VEGFA转录当地的DNA结构,开起来,使基因转录酶更容易达到,SerRS有相反的效果:它摆脱这些乙酰基,所以当地的DNA关闭起来。以这种方式比其他任何,SerRS抑制VEGFA原癌基因使基因转录。

一个关键的发现是,SerRS达到这脱乙酰作用VEGFA DNA通过招募合作伙伴,脱乙酰酶酶SIRT2-which从未与血管生成有关。确认SIRT2所扮演的角色,他们把它撞倒在斑马鱼和发现几乎相同的血管增生时看到SerRS的nuclear-homing序列是失踪。

“很明显影响SerRS和原癌基因之间的平衡VEGFA血管发展很重要,”施说。

抗肿瘤策略

这个新发现可能最终被最相关的抗肿瘤策略。SIRT2已经被认为是一种肿瘤抑制,原癌基因一直被称为肿瘤促进“致癌基因。”A strong suggestion of this study is that SerRS, as the partner of SIRT2 in thwarting c-Myc's angiogenesis activity, may be a tumor suppressor with untapped therapeutic potential.

它也可能在这个角色更广泛的工作比到目前为止已被证明。“据估计,原癌基因调节15%的人类基因,所以重要的是要知道其他SerRS反对其活动,”杨说。“这是一个明确的方向进一步研究。”