http://www.physorg.com/news121615495.html
February 07, 2008
出自於混亂、控制：康乃爾大學分子生物學家發現一種稱為 PARP-1 的蛋白質如何與基因結合，並且經由人類的基因組控制它們的表現。知道 PARP-1 位於何處以及它如何運作，使科學家在對抗常見人類疾病時能以此蛋白做為目標。他們的研究今日發表在 Science 期刊上。
"這項發現是突如其來的 -- 尤其是因為 PARP-1 在整個人類基因組中的分佈如此廣泛，以及此蛋白與正被開啟基因結合的強烈相關性，" W. Lee Kraus 說，康乃爾分子生物學副教授，同時也是今日所發表研究的通信作者。Kraus 在康乃爾的 Weill 醫學院有雙重任用。"我們的研究不一定會發現人類疾病的療法，不過它對基因表現的調控提供了分子的洞見，那將賦予我們接下來要留神何處的線索。"
Kraus 解釋 PARP-1 以及另一個結合基因組的蛋白，稱為組織蛋白（histone） H1，會競相與基因的啟動子（promoters，基因的開關）結合，而且就其本身而論，其作用如同人類基因組控制板的一部份。H1 會讓基因變成「關」閉的狀態，而 PARP-1 則會將它們打「開」。這項新研究，Kraus 表示，證明了對一個數量驚人的基因而言，PARP-1 蛋白的出現，以及組織蛋白 H1 的不在場，能協助保持這些基因開啟。
科學家發現，當人類細胞暴露於生理學的訊號（諸如荷爾蒙）或壓力的訊號（諸如新陳代謝的衝擊，或是因紫外光這樣的媒介而引起 DNA 損害）時，細胞會採取行動。細胞的回應之一是生產 NAD（菸鹼醯胺腺嘌呤雙核酸），一種新陳代謝通訊訊號。NAD 會促進來自於基因組之 PARP 的調動，並改變 PARP-1 的能力讓基因保持開啟。
知道這個基因組控制板的成份 -- PARP-1 蛋白 -- 位於何處，科學家能更了解合成化學物質抑制 PARP-1 活性的效力，那目前正被探索，以治療人類疾病，例如中風、心臟病與癌症。因此可以想見，當患者中風時，有天可將 PARP-1 抑制劑當成中風治療的一部份來使用，或著有天把癌症當目標時，能扮演一種角色，Kraus 說。
"將 PARP-1 想成一種關鍵的基因表現調控者，以回應正常訊號以及有害訊號，" Kraus 說。"如果你能用一隻手夠控制某個城市的街道上大部分的紅綠燈，這相當於在整個基因組中，以 PARP-1 來控制基因的表現。在實際上相反的狀態中，你能夠讓所有的燈號都停止。"
※ 相關報導：
＊ Reciprocal Binding of PARP-1 and Histone H1 at Promoters Specifies Transcriptional Outcomes
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/319/5864/819
Raga Krishnakumar, Matthew J. Gamble, Kristine M. Frizzell,＊ 分子膠 cohesin 的新作用
Jhoanna G. Berrocal, Miltiadis Kininis, W. Lee Kraus
Science 8 February 2008: Vol. 319. no. 5864, pp. 819 - 821
DOI: 10.1126/science.1149250
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