由南卡罗来纳州医科大学制作
在有或没有hnRNP E1的细胞中，g-四链体(绿色)和组蛋白标记gamm-H2AX(红色)定位于细胞核
信用:MUSC /博士
比德尤特·莫汉蒂和约瑟夫·卡拉姆
癌症是一种毁灭性的疾病，是美国第二大死亡原因
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癌症的标志之一是基因组的不稳定性，或积累突变和DNA损伤的趋势，导致细胞分裂过程中基因组的改变
DNA突变可能由暴露于紫外线或x光辐射或某些被称为致癌物的化学物质引起；然而，我们的细胞已经发展出监测和修复受损DNA的机制
基因组的稳定性也会受到某些信使核糖核酸翻译的威胁
从脱氧核糖核酸复制而来的基因，是构建蛋白质的遗传密码
已知某些mRNAs与癌症转移有关
为了对抗这种威胁，一种特殊的蛋白质，异源核核糖核蛋白E1 (hnRNP E1)，结合这些mRNAs并阻止它们制造蛋白质
南卡罗来纳医科大学的研究人员先前已经证明了hnRNP E1如何与转移相关的核糖核酸结合以抑制它们的翻译
hnRNP E1结合细胞细胞质中的RNA，但是蛋白质也可以在细胞核中找到
这导致研究人员假设hnRNP也可能与DNA相互作用
他们的研究结果于7月16日在线发表在《生命科学联盟》杂志上，描述了hnRNP E1在结合细胞核中的DNA方面的新作用
Bidyut K说:“我们发现这种RNA结合蛋白不仅具有广泛的RNA结合功能，而且还能与DNA上的类似序列结合。”
莫汉蒂博士
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，主要作者，南卡罗来纳医科大学医学院助理教授
“这种蛋白质以序列和结构特异性的方式与DNA结合，以保持基因组的完整性，感知或防止DNA损伤
" E1 hnRNP如何与RNA结合和相互作用已经得到了广泛的研究，但莫汉蒂发现E1 hnRNP也与DNA结合，这为探索开辟了新的研究途径
hnRNP E1公司的DNA结合并不局限于几个位点，而是这种蛋白质在基因组上有过多的潜在结合位点，使其能够感知或防止整个基因组的DNA损伤
该小组还发现，hnRNP E1结合到一个特定的结构，可以在脱氧核糖核酸上形成，被称为一个ⅰ基序
I-基序形成于富含核苷酸胞嘧啶的区域，并作为基因表达的调节剂
因为脱氧核糖核酸是由核苷酸之间的特定键形成的，称为碱基配对，所以在富含胞嘧啶的ⅰ基序的对面发现了许多鸟嘌呤碱基
这些富含鸟嘌呤的区域有潜力形成它们自己的结构，称为G-四链体(G4)
G4s存在于几种癌基因(有助于肿瘤细胞形成的基因)的起始处
然而，不知道I基序和G4s是否可以同时存在，或者它们是否相互排斥
因此，为了保护细胞，与I-基序区域结合的hnRNP可能抑制G4结构的形成
莫汉蒂假设hnRNP E1通过维持I基序和抑制G4s来保护基因组不稳定
事实上，使用不含hnRNP E1的细胞进行的实验显示I-基序减少，同时G4s、DNA损伤信号和突变增加
用额外的脱氧核糖核酸破坏剂处理这些细胞，如紫外线和羟基脲(一种致癌物)，导致细胞的脱氧核糖核酸损伤反应增强，这导致它们停止在细胞周期中前进
“这种参与预防转移的蛋白质，也可能作为DNA损伤传感蛋白发挥作用
这是未来研究的一个很好的起点，”第二作者、生物化学系研究生约瑟夫·卡拉姆说
这些发现与遗传学和癌症生物学领域有很大关联
几十年来，研究人员一直在研究G4s对癌症生物学的贡献
由于其与癌基因的关联，这些区域一直是药物设计和抗癌治疗的目标
了解发生在G4s相对位点的蛋白质-DNA相互作用有助于这些药物的疗效，从而促进更好的药物靶向性和特异性
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