信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)（signaling cascade）在傳遞細(xì)胞周圍環(huán)境的變化和啟動細(xì)胞作出合適的反應(yīng)中發(fā)揮著重要的作用。細(xì)胞通過細(xì)胞表面的受體感知變化的環(huán)境，并激活清晰明確的信號傳導(dǎo)途徑。在細(xì)胞中，這些信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)可能會發(fā)生偏差，通常通過磷酸化或去磷酸化激活蛋白網(wǎng)絡(luò)（mesh of proteins）。然而，在這些信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)的末端，轉(zhuǎn)錄因子讓基因轉(zhuǎn)錄適應(yīng)變化的環(huán)境。對于轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用比較關(guān)鍵的是DNA的可接近性，而這是由表觀遺傳過程控制著的。不過一直沒有證據(jù)表明信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)也控制著DNA的可接近性。弗雷德里克*研究所生物醫(yī)學(xué)研究中心Dirk Schübeler領(lǐng)導(dǎo)的研究小組zui近發(fā)表的一篇論文證實(shí)這種明確的區(qū)分是錯誤的。
來自弗雷德里克*研究所生物醫(yī)學(xué)研究中心的科學(xué)家們也在更加實(shí)用的方面表現(xiàn)出興趣。在JNK發(fā)揮作用的信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)---MAP激酶途徑---是細(xì)胞增殖、分化和甚至死亡的zui為重要的調(diào)節(jié)物之一。它經(jīng)常在疾病當(dāng)中遭到破壞，幾乎三分之一的癌癥中這一途徑表現(xiàn)出缺陷。Tiwari評論道，“我們的發(fā)現(xiàn)開啟了一個新的領(lǐng)域，為這些疾病開發(fā)治療干預(yù)增加新的靶標(biāo)”，他將在位于德國美因茨市的分子生物學(xué)研究所建立的自己實(shí)驗室里繼續(xù)開展這個課題的研究
該論文的*作者Vijay Tiwari說，“信號傳導(dǎo)分子直接干涉染色質(zhì)是一個非常新的概念。它代表著細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)分子如何能夠影響基因表達(dá)和細(xì)胞命運(yùn)的一種新的方式。”
在進(jìn)行全基因組分析中，他們能夠證實(shí)JNK直接結(jié)合到大量啟動子上，而且獨(dú)立于JNK通常激活的轉(zhuǎn)錄因子AP-1。JNK結(jié)合的啟動子數(shù)目甚至?xí)S著細(xì)胞增殖而增加。更為重要的是，他們能夠證實(shí)JNK直接磷酸化組蛋白H3尾部第10位的絲氨酸，這是與非分裂的細(xì)胞中放松的染色質(zhì)和活躍轉(zhuǎn)錄狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一種標(biāo)記。抑制JNK信號傳導(dǎo)降低這種組蛋白的磷酸化和JNK靶基因的表達(dá)。
在當(dāng)期《細(xì)胞-遺傳學(xué)》期刊上發(fā)表的這篇論文中，Dirk Schübeler和他在瑞士蘇黎世理工學(xué)院生物系統(tǒng)科學(xué)和工程部門的合作人員能夠證實(shí)zui為豐富的信號傳導(dǎo)分子之一的JNK直接干涉組蛋白---這些蛋白纏繞或去纏繞DNA。
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