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掃描下方二維碼免費(fèi)領(lǐng)取??? 解螺旋公眾號(hào)·陪伴你科研的第2293天 對(duì)于當(dāng)今的生物類科研領(lǐng)域而言，相變可謂是炙手可熱的研究方向，但凡跟相變沾點(diǎn)兒關(guān)系的論文幾乎都發(fā)在不錯(cuò)的期刊上。如果相變算是新近涌現(xiàn)的大熱點(diǎn)，那么Hippo通路則可稱得上已然縱橫江湖十幾載的持續(xù)大熱點(diǎn)。如果兩個(gè)大熱點(diǎn)碰撞在一起會(huì)怎么樣？用腳后跟想，都知道會(huì)是大熱文章。
閑話少敘，言歸正傳。從去年底到今年初，就有這么兩篇文章相繼發(fā)表在Nature子刊Nature Cell Biology上。第一篇文章由美國(guó)科學(xué)院院士Jennifer Lippincott-Schwartz團(tuán)隊(duì)率先于2019年12月發(fā)表。他們發(fā)現(xiàn)Hippo通路的效應(yīng)蛋白YAP能夠發(fā)生相變，并招募下游的蛋白轉(zhuǎn)錄機(jī)器，從而促進(jìn)YAP靶基因的轉(zhuǎn)錄。首先，他們通過(guò)分析YAP的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)其含有部分無(wú)序結(jié)構(gòu)。而蛋白的無(wú)序結(jié)構(gòu)正是引起相變的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素之一。于是，他們通過(guò)一系列體外實(shí)驗(yàn)，證明YAP蛋白在體外確實(shí)可以發(fā)生相變。光體外可以顯然是不夠的，得在體內(nèi)也可重現(xiàn)才更有生物學(xué)意義。接下來(lái)，他們利用細(xì)胞作為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)在正常培養(yǎng)條件下，幾乎觀察不到Y(jié)AP的相變現(xiàn)象。但是，當(dāng)在培養(yǎng)基中加入山梨醇，增加細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的滲透壓之后，差不多20秒左右，YAP就會(huì)發(fā)生明顯的相變。體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)做完，接下來(lái)基本就是套路了，YAP的相變會(huì)促進(jìn)其招募下游轉(zhuǎn)錄相關(guān)蛋白機(jī)器，進(jìn)而促進(jìn)YAP下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。有意思的是。今年3月份，同樣是Nature Cell Biology，發(fā)表了一篇伯克利Kunxin Luo團(tuán)隊(duì)類似的文章。引起筆者興趣地是，他們的結(jié)論跟上述論文則幾乎完全相反。他們發(fā)現(xiàn)YAP并不能發(fā)生相變，發(fā)生相變的是YAP的同源蛋白TAZ。首先，他們也分析了YAP和TAZ的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)二者均存在無(wú)序結(jié)構(gòu)。但是，利用純化蛋白，他們發(fā)現(xiàn)TAZ而非YAP可以在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)生相變。接下來(lái)，他們也在細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是外源高表達(dá)的TAZ還是內(nèi)源的TAZ，均會(huì)發(fā)生相變；而外源高表達(dá)的YAP或者內(nèi)源的YAP，則完全不會(huì)發(fā)生相變。后續(xù)，他們鑒定了驅(qū)動(dòng)TAZ發(fā)生相變的蛋白結(jié)構(gòu)域，并且發(fā)現(xiàn)目前已知的各種調(diào)控Hippo通路的刺激都會(huì)影響TAZ的相變過(guò)程。最后，跟上述第一篇文章一樣，TAZ的相變也會(huì)促進(jìn)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。看到第二篇文章的時(shí)候，讓筆者好奇的是，第二篇文章的作者會(huì)如何評(píng)價(jià)第一篇文章的發(fā)現(xiàn)。畢竟，單純就發(fā)現(xiàn)而言，兩篇文章的主要結(jié)論完全是抵觸的，而這也是第二篇文章的作者無(wú)法回避的問(wèn)題。在討論中，第二篇文章直接指出第一篇文章的結(jié)論是建立在人為設(shè)置的實(shí)驗(yàn)條件上，加入山梨醇增加細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的滲透壓和細(xì)胞所處的生理環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。而他們發(fā)現(xiàn)，在正常培養(yǎng)條件下或者目前已知的各種影響Hippo通路的刺激下，TAZ均會(huì)發(fā)生相變，而YAP則不會(huì)。也就是說(shuō)，他們的實(shí)驗(yàn)條件更接近細(xì)胞所處的生理?xiàng)l件，他們的結(jié)論更具有生理意義。多說(shuō)一句，對(duì)于生物類科研而言，盡量模擬生理?xiàng)l件或者病理?xiàng)l件，確實(shí)是不得不注意的問(wèn)題。記得有一次聽(tīng)報(bào)告，報(bào)告人的發(fā)現(xiàn)主要是利用42度培養(yǎng)的細(xì)胞獲得的，結(jié)果招致與會(huì)專家的一致批評(píng)，細(xì)胞長(zhǎng)期處于42度的應(yīng)激環(huán)境下，與體內(nèi)環(huán)境相距甚遠(yuǎn)，什么奇奇怪怪的發(fā)現(xiàn)都不奇怪。回到正題，問(wèn)題來(lái)了，到底是YAP還是TAZ能夠發(fā)生相變，孰是孰非？目前還難以明確，只能等待后續(xù)更多的研究予以闡明，大家盡可拭目以待。參考文獻(xiàn) 1. Cai, D. et al. (2019). Phase separation of YAP reorganizes genome topology for long-term YAP target gene expression. Nature Cell Biol 21, 1578-1589. 2. Lu, Y. et al. (2020). Phase separation of TAZ compartmentalizes the transcription machinery to promote gene expression. Nature Cell Biol 22, 453-464. 點(diǎn)下“在看”，多根頭發(fā)
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