Nature：核纖層蛋白病研究獲新進展
來源：生物360
核纖層蛋白病（laminopathies）是主要影響肌肉組織的遺傳性疾病，這類疾病包括Emery—Dreifuss肌營養(yǎng)不良癥、擴張型心肌病、肢帶型肌營養(yǎng)不良和早老癥（Hutchison-Gilford progeria syndrome）等。
核纖層位于細胞核膜的內(nèi)側(cè)，在為細胞核提供機械穩(wěn)定性的同時，也參與了核內(nèi)的多種生物學過程。而核纖層蛋白是核纖層中的關鍵組分。
如果編碼核纖層蛋白lamin或lamin相關蛋白的基因發(fā)生了突變，就會引發(fā)核纖層蛋白病，例如編碼核膜蛋白lamin A 和C的基因LMNA。LMNA基因突變與多種核纖層蛋白病有關，絕大多數(shù)該基因上的突變影響的是骨骼肌和心肌，不過此前人們對這其中的機制還并不了解。
關于核纖層組分發(fā)生突變的致病機理，目前存在著兩種理論。一些人認為，核纖層組分的突變改變了細胞核的結(jié)構(gòu)，對承受機械力的組織（如肌肉）產(chǎn)生影響，使其中的細胞死亡。另一些人指出，核纖層組分的突變破壞了核纖層，引起基因表達譜的改變，從而對相關細胞產(chǎn)生危害。
現(xiàn)在，美國和芬蘭的科學家聯(lián)手進行了一項新研究，將上述兩種理論聯(lián)系了起來。研究顯示，核纖層蛋白病的相關突變，使核纖層的結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，影響了特定轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白的功能，并由此改變了相關基因的表達。文章于五月五日發(fā)表在Nature雜志上。
研究人員對核纖層蛋白病的細胞進行了研究，解析了LMNA突變引發(fā)核纖層蛋白病的分子機制。他們發(fā)現(xiàn)在這些細胞中，血清應答因子SRF的調(diào)控受到影響，而SRF控制著許多重要基因的表達。
Emerin蛋白是細胞核膜的重要組分，能夠調(diào)節(jié)細胞核中的肌動蛋白actin，而actin蛋白又是MKL1的關鍵調(diào)節(jié)子。研究顯示，LMNA突變會改變emerin在細胞中的定位，并通過actin調(diào)節(jié)MKL1，最終影響SRF的活化。
研究人員指出，在核纖層蛋白病中，錯誤定位的emerin通過MKL1減弱了SRF的活性，減少了SRF目標基因的表達。許多SRF所靶標的基因都對肌肉功能很關鍵，因此核纖層蛋白病主要影響的是肌肉組織。這一發(fā)現(xiàn)，將核膜結(jié)構(gòu)異常與基因表達改變聯(lián)系了起來。
這項研究解析了核纖層蛋白病背后的關鍵分子，為該疾病的患者帶來了新的希望。研究人員認為，在核纖層蛋白病中恢復MKL1的活性，可以有效對這類毀滅性疾病進行介入和治療。
原文檢索：
Chin Yee Ho,Diana E. Jaalouk,Maria K. Vartiainen& Jan Lammerding. Lamin A/C and emerin regulate MKL1–SRF activity by modulating actin dynamics. Nature, 05 May 2013; doi:10.1038/nature12105
