研究核糖體的組裝的作用

核糖體病描述了一組遺傳的核糖體功能受損的BMF綜合征。患有核糖體病的個(gè)體缺乏HSC，但也易患白血病和癌癥。Shwachman-Diamond綜合征(SDS)是一種罕見的兒科血液病，會影響胰腺，骨髓和骨骼，是BMF綜合征的一個(gè)例子，該病與核糖體裝配因子突變引起的核糖體功能障礙有關(guān)。了解核糖體異常如何導(dǎo)致BMF和癌癥易感性對于開發(fā)針對這些疾病的治療方法至關(guān)重要，但是在此研究之前，研究人員幾乎沒有證據(jù)表明裝配因子本身是如何被調(diào)節(jié)的以及它們?nèi)绾斡绊懖溉閯?dòng)物的造血細(xì)胞再生。

費(fèi)城，2021年3月11日-費(fèi)城兒童醫(yī)院(CHOP)的研究人員已經(jīng)通過核糖體的組裝鑒定了負(fù)責(zé)造血干細(xì)胞(HSC)再生的基因，核糖體是將mRNA序列翻譯為氨基酸序列的細(xì)胞中的蛋白質(zhì)工廠。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》上，強(qiáng)調(diào)了正確的核糖體組裝在干細(xì)胞再生中的重要性，并確定了未來治療核糖體病，導(dǎo)致骨髓衰竭(BMF)的兒童疾病的可能目標(biāo)。

“盡管先前的研究表明，影響核糖體裝配的突變與涉及骨髓功能障礙的人類疾病有關(guān)，但對造血干細(xì)胞中核糖體裝配的調(diào)控方式及其對疾病的影響知之甚少。” CHOP的兒科血液學(xué)教授和該論文的高級作者。“這項(xiàng)研究已經(jīng)確定了防止核糖體在哺乳動(dòng)物中正常組裝，導(dǎo)致造血干細(xì)胞不足的機(jī)制，這種機(jī)制可能在未來的治療干預(yù)中得到利用。”

在小鼠模型中，研究人員確定E3泛素連接酶HectD1在通過核糖體組裝和蛋白質(zhì)翻譯調(diào)節(jié)HSC功能中起關(guān)鍵作用。核糖體組裝涉及將一個(gè)大亞基與一個(gè)小亞基結(jié)合在一起，以將mRNA翻譯成蛋白質(zhì)。組裝因素有助于這一過程的發(fā)生，包括大亞基中的一個(gè)稱為ZNF622的過程。在炎癥或損傷等應(yīng)激條件下的HSC中，HectD1將ZNF622標(biāo)記為破壞，從而使核糖體組裝發(fā)生。但是，缺少Hectd1基因的細(xì)胞會積聚ZNF622，因?yàn)樗辉俦粯?biāo)記為破壞了，從而阻止了大亞基和小亞基的結(jié)合。