香港大學表示,生物醫學學院研究團隊發現表觀遺傳調控蛋白Spindlin1與新蛋白C11orf84形成的複合物可識別一種非典型雙向組蛋白表觀標記H3K4me3K9me3,以促進核糖體核糖核酸之合成,進而加快細胞增生;港大透露在多種癌細胞中都檢測出過度表達的C11orf84和Spindlin1,故港大研究為針對這兩個蛋白設計藥物,以抑制癌細胞增生提供新治療方向;港大指有關研究成果已於學術期刊《自然-通訊》上發表。
Spindlin1蛋白和C11orf84蛋白共同定位於細胞核仁(左),Spindlin1蛋白與C11orf84蛋白形成的複合物,可識別同時包含H3K4me3和H3K9me3雙向標記之組蛋白H3(右)
港大介紹研究團隊首先鑑定功能未知蛋白C11orf84是表觀遺傳調控蛋白Spindlin1的一個結合蛋白,C11orf84並與Spindlin1共同定位在細胞核仁;進一步的研究亦揭示這兩個蛋白之複合物會優先結合同時帶有三甲基化K4和K9的組蛋白H3(H3K4me3K9me3),其與甲基化組蛋白結合的強度是目前已知組蛋白識別蛋白中最強;研究團隊其後剖析Spindlin1/C11orf84/H3K4me3K9me3三元複合物的晶體結構,進一步了解識別組蛋白甲基化之分子機制。
港大指研究人員發現過度表達的Spindlin1蛋白,可透過競爭結合方式剝離出在富含H3K4me3K9me3標記的核糖體核糖核酸基因區域內之異染色質蛋白HP1,以促進核糖體核糖核酸轉錄。由於在多種癌細胞均可檢測出過度表達的C11orf84和Spindlin1蛋白,因此相應地抑制它們的蛋白表達,能大幅減少核糖體核糖核酸轉錄,從而顯著減緩這些癌細胞的增生速度。
領導研究的生物醫學學院副教授錢程民指,研究揭示Spindlin1/C11orf84複合物識別雙向組蛋白表觀標記H3K4me3K9me3的分子機制;研究發現不僅在分子生物學層面解釋Spindlin1/C11orf84複合物是如何激活核糖體核糖核酸的轉錄,而且為將來深入研究Spindlin1/C11orf84複合物,在早期胚胎發育中之作用奠定基礎。
研究文章第一作者、生物醫學學院博士後研究員杜泳溟表示,由於C11orf84和Spindlin1在人類多種癌細胞中過度表達,而且過往有研究顯示Spindlin1蛋白能促進癌細胞生長,轉移和侵入。因此針對C11orf84和Spindlin1這兩個蛋白設計抑製劑,可以為癌症治療提供一個新方向。