Exportin-1的发现可能会改善白血病治疗
科学家发现出口蛋白Exportin-1不仅负责物质运输，还能增强基因表达，这一功能或与癌症生长有关，为新疗法带来希望。
来自西北大学的研究人员意外发现了一种此前未曾观察到的蛋白质功能。这种名为Exportin-1(又称Xpo1或Crm1)的蛋白质，存在于所有植物和动物细胞的细胞核中。它原本已知的作用是将物质从细胞核内运输出去，但研究表明，它还在促进基因转录中扮演了关键角色。基因转录是将DNA链复制成RNA，从而实现基因表达的过程。
研究人员发现，转录因子在调控基因转录的同时，还能将基因引导至细胞核孔复合体。核孔复合体就像细胞核的“闸门”，负责让分子进出细胞核。而Exportin-1正是这两者之间的桥梁。它将转录因子——连同数百个基因——锚定在核孔蛋白上，从而将基因移动到细胞核边缘。这种定位变化会显著增强基因表达。
领导这项研究的西北大学分子生物学教授Jason Brickner表示：“因为Exportin-1在癌症和白血病中常常过度表达，这一新发现表明，它可能在促进癌症生长中发挥了重要作用。”Brickner补充道：“这一研究为我20年前发现的现象提供了分子机制解释——当基因被激活时，它们会迁移到细胞核边缘。”
Brickner在西北大学温伯格文理学院分子生物学系研究了20年，他主要以酵母为模型进行实验。他指出，酵母是一种理想的真核细胞模型，因为它的细胞核中具有许多在植物、动物和真菌中普遍存在的特征。鉴于Exportin-1在所有真核生物中都存在，这意味着它与基因组的这种相互作用或许具有普遍性。
研究团队采用了跨学科和跨机构合作的方法，通过单分子追踪、活细胞染色质定位、全基因组映射和生化分析等技术，逐步解析了Exportin-1在出芽酵母中的具体功能。
这一意料之外的发现已发表在期刊《Molecular Cell》上。研究人员指出，这项研究将有助于其他科学家开发针对癌症的新药物，这些药物可能在不影响健康细胞功能的前提下，抑制癌症生长。
西北大学博士生、论文第一作者Tiffany Ge表示：“在许多白血病和癌症中，Exportin-1的表达水平都会升高。由于它与基因组直接结合，可能会改变转录过程，从而促进癌变。”她还指出，目前针对Exportin-1的抑制剂主要用于对一线或二线化疗无效的患者。然而，这类药物毒性较强，副作用明显，因为它们会阻断所有的核输出，而这对细胞的正常功能至关重要。
这一新发现为癌症治疗带来了新的可能性。如果未来的药物能够专门抑制Exportin-1增强基因表达的功能，而不影响其核输出作用，就有望减少副作用，提升疗效。不过，研究人员也提醒，目前尚不清楚Exportin-1在转录中的作用是否同样至关重要，如果抑制它会不会带来类似的毒性效应，还有待进一步验证。
在考虑药物研发之前，研究团队希望首先确认Exportin-1与转录因子的相互作用是否在不同物种中普遍存在，并进一步厘清其分子作用机制。
本文译自 medicalxpress，由 BALI 编辑发布。
