Exportin-1 是一种在白血病和其他癌症中含量较高的蛋白质，以前人们知道它能将物质从细胞核中转运出来。新研究表明，它还可能在激活基因转录中发挥作用。如果这一功能被劫持，可能会促进不受控制的细胞分裂，从而导致癌症。针对 Exportin-1 在转录中的作用，未来可能会带来更有效、毒性更小的癌症疗法。
这一意外的发现可能为科学家提供有关癌症如何发展以及如何对抗癌症的新见解。
美国西北大学的研究人员发现了一种名为 Exportin-1（也称为 Xpo1 或 Crm1）的蛋白质的未知功能，这种蛋白质存在于所有植物和动物细胞的细胞核中。尽管人们已经知道 Exportin-1 可以将物质转运出细胞核，但研究小组发现，它在增强基因转录方面也发挥着关键作用，即DNA被复制到RNA中以激活基因表达的过程。
研究表明，调节这一过程的转录因子可以引导基因进入核孔复合体，即控制分子进出细胞核的门户。Exportin-1 充当了这一相互作用的桥梁。通过将转录因子（及其调节的基因）锚定到核孔蛋白上，Exportin-1 有助于将基因重新定位到细胞核的边缘。这种重新定位会增强转录活性，从而增强基因表达。
与癌症发展的联系“由于 Exportin-1 在癌症和白血病中经常过度表达，这项研究也提出了这种新发现的功能在促进癌症生长方面很重要的可能性，”领导这项研究的分子生物科学教授 Jason Brickner 说：“这项研究为我 20 年前发现的一个现象提供了分子解释——基因在开启时会移动到细胞核外围。”
Brickner 教授在西北大学温伯格文理学院分子生物科学系从事了 20 年的研究，主要研究酵母。他认为酵母是“真核细胞的极佳模型”，因为酵母细胞核具有许多普遍存在于所有植物、动物和真菌中的特征。由于 Exportin-1 存在于所有这些生物体中，因此它与基因组的相互作用方式可能适用于所有真核生物。
该跨学科和跨机构团队采用了多种方法来阐明 Exportin-1 在芽殖酵母中的具体功能，包括单分子追踪、活细胞中的染色质定位、全基因组图谱和生物化学。
这一意外发现发表在《分子细胞》杂志上，或许能帮助其他科学家开发出既能抑制癌症生长又不损害健康细胞功能的新药物。
对癌症治疗的影响“Exportin-1 在许多白血病和癌症中过度表达。由于它与基因组结合，它可能会改变转录以促进癌变，”美国西北大学博士生兼第一作者 Tiffany Ge 说道：“Exportin-1 抑制剂用于对一线或二线化疗无效的患者。但这些疗法毒性很大，副作用很多，因为它们会阻断所有核输出，而这是细胞的基本功能。”
对这种蛋白质双重作用的重新认识提出了这样一种可能性：这种蛋白质的过度表达可能通过增强负责细胞分裂的基因表达来促进癌症的发展。抑制这一过程而不影响核输出可以生产出更好的药物。然而，Exportin-1 在转录中的作用是否也是必不可少的，是否会给药物带来类似的毒性作用，目前尚未得到检验。
在考虑药物开发之前，研究人员希望确认转录因子和Exportin-1之间的相互作用是否可跨物种推广，并更好地定义分子相互作用的具体细节。
该研究得到了美国国立卫生研究院（拨款 R35 GM136419、P41 GM109824、R01 GM112108、T32 NIGMS GM008061 和 F32 GM153164）和美国国家科学基金会博士前奖学金的支持。
参考文献：“Exportin-1 作为转录因子介导的染色质在核孔复合体对接的适配器发挥作用”，作者：Tiffany Ge、Donna Garvey Brickner、Kara Zehr、D. Jake VanBelzen、Wenzhu Zhang、Christopher Caffalette、Gavin C. Moeller、Sara Ungerleider、Nikita Marcou、Alexis Jacob、Vu Q. Nguyen、Brian Chait、Michael P. Rout 和 Jason H. Brickner，2025 年 3 月 10 日，Molecular Cell。DOI：10.1016/j.molcel.2025.02.013
文章来源：美国西北大学（NU）
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