科學家發現出口蛋白Exportin-1不僅負責物質運輸，還能增強基因表達，這一功能或與癌症生長有關，為新療法帶來希望。

來自西北大學的研究人員意外發現了一種此前未曾觀察到的蛋白質功能。這種名為Exportin-1(又稱Xpo1或Crm1)的蛋白質，存在於所有植物和動物細胞的細胞核中。它原本已知的作用是將物質從細胞核內運輸出去，但研究表明，它還在促進基因轉錄中扮演了關鍵角色。基因轉錄是將DNA鏈複製成RNA，從而實現基因表達的過程。

研究人員發現，轉錄因數在調控基因轉錄的同時，還能將基因引導至細胞核孔復合體。核孔複合體就像細胞核的“閘門”，負責讓分子進出細胞核。而Exportin-1正是這兩者之間的橋樑。它將轉錄因數——連同數百個基因——錨定在核孔蛋白上，從而將基因移動到細胞核邊緣。這種定位變化會顯著增強基因表達。

領導這項研究的西北大學分子生物學教授Jason Brickner表示：“因為Exportin-1在癌症和白血病中常常過度表達，這一新發現表明，它可能在促進癌症生長中發揮了重要作用。”Brickner補充道：“這一研究為我20年前發現的現象提供了分子機制解釋——當基因被啟動時，它們會遷移到細胞核邊緣。”

Brickner在西北大學溫伯格文理學院分子生物學系研究了20年，他主要以酵母為模型進行實驗。他指出，酵母是一種理想的真核細胞模型，因為它的細胞核中具有許多在植物、動物和真菌中普遍存在的特徵。鑒於Exportin-1在所有真核生物中都存在，這意味著它與基因組的這種相互作用或許具有普遍性。

研究團隊採用了跨學科和跨機構合作的方法，通過單分子追蹤、活細胞染色質定位、全基因組映射和生化分析等技術，逐步解析了Exportin-1在出芽酵母中的具體功能。

這一意料之外的發現已發表在期刊《Molecular Cell》上。研究人員指出，這項研究將有助於其他科學家開發針對癌症的新藥物，這些藥物可能在不影響健康細胞功能的前提下，抑制癌症生長。

西北大學博士生、論文第一作者Tiffany Ge表示：“在許多白血病和癌症中，Exportin-1的表達水平都會升高。由於它與基因組直接結合，可能會改變轉錄過程，從而促進癌變。”她還指出，目前針對Exportin-1的抑製劑主要用於對一線或二線化療無效的患者。然而，這類藥物毒性較強，副作用明顯，因為它們會阻斷所有的核輸出，而這對細胞的正常功能至關重要。

這一新發現為癌症治療帶來了新的可能性。如果未來的藥物能夠專門抑制Exportin-1增強基因表達的功能，而不影響其核輸出作用，就有望減少副作用，提升療效。不過，研究人員也提醒，目前尚不清楚Exportin-1在轉錄中的作用是否同樣至關重要，如果抑制它會不會帶來類似的毒性效應，還有待進一步驗證。

在考慮藥物研發之前，研究團隊希望首先確認Exportin-1與轉錄因數的相互作用是否在不同物種中普遍存在，並進一步釐清其分子作用機制。

本文譯自 medicalxpress，由 BALI 編輯發佈。