如果细胞核就像DNA的核心那样,核毛孔就是它周围的安全门。然而,更多安全门并不一定更好:一些癌细胞含有大量过多的核孔。
 
Salk研究所的研究人员于2018年9月18日在Genes&Development杂志上报道,他们设计了一种操纵单个核孔数量的方法-这一突破可能有一天会阻止癌细胞的增殖失控。
 
“以前,我们没有人工增加核孔的工具,”主要作者Martin Hetzer说道,他也是Salk的副总裁兼首席科学官。“我们的研究为提出关键问题提供了一个实验途径:增加健康细胞中核孔数量以模仿癌细胞中发现的核毛孔的后果是什么?这会影响基因活性吗?为什么癌细胞会增加核毛孔?“
 
核孔是所有细胞的必需元素,其提供控制方式将细胞材料移入和移出细​​胞核。在从真菌到哺乳动物的各种生物中,个体细胞拥有这些传输通道,每秒调解一千个事件。单个核孔由称为核孔蛋白的30种蛋白质的多个拷贝形成。Hetzer及其同事观察了核蛋白Tpr,这与某些癌症有关。
 
该团队首次表明,细胞内的每个传输通道都是独特的,每个细胞核都拥有特定数量的核孔。接下来,该团队使用分子方法去除Tpr以观察其对核孔数量的影响,结果令人惊讶。
 
“通常情况下,当你'击倒'或去除构成核孔复合物的一些蛋白质时,核孔总数就会下降,”该论文的第一作者和Salk研究助理Asako McCloskey说。“我们令人惊讶的发现是,当我们摆脱核孔蛋白Tpr时,核孔数量急剧增加。”
 
“这是第一次修改传输通道内的组件,以增加核孔的数量,”Hetzer补充说。
 
这表明Tpr不是在运输本身中起作用,而是在调节核孔的组装中起作用。这些知识对于未来试图操纵多个核孔来治疗疾病至关重要。例如,具有较高代谢活性的细胞-例如受刺激的甲状腺滤泡细胞或侵袭性肿瘤-每个细胞核具有更多的核孔。其他研究表明,阻止癌症相关的“货物”蛋白质通过核孔运输可能会导致癌症治疗的显着效果。针对核毛孔也可以抵消侵袭性癌症对多种药物的抵抗,因为肿瘤细胞中更多的核孔允许它们将化学物质输出细胞核。
 
接下来,实验室将使用这项新技术来确定在各种细胞类型中调整核孔数的影响。