分子膠 cohesin 的新作用

Molecular glue with new effect
http://www.physorg.com/news120999131.html

January 31, 2008

10 年前，IMP（維也納的基礎生醫研究所）的研究者發現一種基礎且驚人地貌似有理的細胞分裂機制。他們確認出一種蛋白質複合物，那是一種環型分子，滑過成倍的染色體，並精確地將這些抓在一起，直到它們再度分離。因為其作用如同分子膠，因此這種蛋白質複合物被賦予 cohesin 這個名字。

在 Jan-Michael Peters，IMP 資深科學家，的研究小組中，這個分子在過去十年間不停地被監測著。現在 Peters 及其同事 Kerstin Wendt 在與東京工業大學（Tokyo Institute of Technology）的 Katsuhiko Shirahige 合作下發現了 cohesin 另一個，也是不可或缺的功能的證據。

如同研究者在線上版的 Nature 上所報告，此分子作用如同基因表現的調節者，因此在基因的讀取中也扮演重要的角色。此分子靠它到目前已知的活動，完全獨立地完成此功能。

在基因組中不同的抑制（inhibiting）與啟動（promoting）元素影響基因是否能在特定狀態下被讀取，以及此過程所進行的強度有多強。啟動子（promoters）會開始讀取過程，增強子（enhancers）會強化它，而靜默子（silencers）則會抑制它。這些因子的結合必定需要精細的調整。每個受到調控子（regulators）所影響的區域彼此之間都受到所謂的絕緣子（insulators）的分離。現在首度由 IMP 確認 cohesin 對於絕緣子這樣的功能來說是必要的。

這項發現不只是對基礎知識做出更進一步貢獻的基礎研究。它應當也有醫療上的利益：一系列罕見但嚴重的失調，可以追溯至 cohesin 的突變。如果這些基因表現過程的控管異常，發展性的失調就是結果。從微妙且難以診斷的一系列症狀的延伸，轉變成龐大的、肉體上與認知上的損傷。這類型失調最有名的一種稱為 Cornelia de Lange Syndrome（狄蘭氏症候群，CdLS，譯註：http://www.tfrd.org.tw/rare/typeCont.php?sno=1604&kind_id）。受到影響者從異常到畸形都有。目前尚無治療方法。

"我們無法治療這些疾病，但我們現在知道引起它的分子機制。這幫助我們更了解這種失調及其症狀。此外，我們預期我們的發現將刺激令人興奮的新研究，" Jan-Michael Peters 陳述道。

在他們的研究路線中，一個貴重的資源已經被研究者所創造：他們有系統地搜尋整個人類基因組中 cohesin 的結合地點 -- 亦即 cohesin 起作用之處。因此，在哺乳類動物中，第一個包含整個基因組的 cohesin map 已被開發出來。此資料庫現在全部對科學社群開放。

※ 相關報導：

＊ Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature06634.htm

Kerstin S. Wendt, Keisuke Yoshida, Takehiko Itoh,
Masashige Bando, Birgit Koch, Erika Schirghuber,
Shuichi Tsutsumi, Genta Nagae, Ko Ishihara, Tsuyoshi Mishiro,
Kazuhide Yahata, Fumio Imamoto, Hiroyuki Aburatani,
Mitsuyoshi Nakao, Naoko Imamoto, Kazuhiro Maeshima,
Katsuhiko Shirahige & Jan-Michael Peters
Nature advance online publication 30 January 2008
doi:10.1038/nature06634

＊ MitoCheck
http://www.mitocheck.org/

＊ EuroDyna project
http://www.univie.ac.at/eurodyna/project8.html

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