誰調控著胚胎干細胞多能性？

　　最近，美國索爾克生物研究所的科學家在一項新研究中驚訝地發現，作為細胞 “門道” 的核孔蛋白，可幫助控制有什么進出細胞核，與之前認為的相比，它實際上在基因表達中發揮更大的作用。 這一研究結果發表在2015年六月十六日的《Genes & Development》雜志，表明核孔蛋白在胚胎干細胞開始發育成特定組織之前的維持過程中發揮重要作用。這一發現為這些蛋白質基因突變所致的遺傳性疾病，提供了一個全新的認識。有一個核孔蛋白在干細胞的神經元形成過程中，特別發揮一個戲劇性的、意料之外的作用。

　　本文資深作者、索爾克生物研究所分子和細胞生物學實驗室的Martin Hetzer教授指出：“我們對這一類蛋白質提出了新的見解。我希望人們開始接受并意識到，核孔蛋白不僅僅是轉運蛋白。”

　　核孔蛋白——有大約30個版本，是核孔復合物代表性的一部分，是將一個細胞的細胞核內連接到外部細胞質的巨型結構。在2010年，Hetzer的團 隊首先發現，核孔蛋白也可能在“細胞發育期間細胞核內的基因何時被轉錄成蛋白質的時間調控方面”揮作用。但到底是什么作用可能還不清楚。

　　在這項新的研究中，Hetzer和他的同事們集中在一個特殊的核孔蛋白，為Nup153，它已知可快速移動和關閉核孔復合物，從而表明，除了為核孔提供結構支持之外，還可能發揮一些其他的作用。

　　研究人員借助于小鼠胚胎干細胞——它們具有分化成身體中任何類型細胞的潛能，刪除了Nup153。他們預計，如果Nup153在細胞分化中起關鍵作用，那么將其從干細胞中去除，將會阻止它們分化。相反，則會發生相反的情況。

　　Hetzer說：“令人驚訝的是，當我們去除這個基因后，干細胞開始分化。它們不僅開始分化，而且它們也開始分化成神經元。”研究人員發現，Nup153可抑制干細胞轉變為腦細胞所需要打開的某些基因。當這種抑制被解除之后，干細胞又開始分化。

　　本文第一作者、Hetzer實驗室博士后研究人員Filipe Jacinto指出：“這項研究指出，核孔蛋白通過沉默神經基因，在對胚胎干細胞未分化狀態的介導過程中發揮一個關鍵功能，而且也為闡明這些蛋白質在哺乳動物發育過程中的作用，提出了新的方向。”

　　Hetzer懷疑，其他核孔蛋白也在基因表達調控過程中發揮作用，但他警告說，所起的作用可能會非常不同——每個核孔蛋白，可能靶定一組不同的基因，有一些可能激活基因而不是抑制它們。

　　許多核孔蛋白基因的突變，已被證實與人類疾病和發育障礙有關，包括白血病和某些遺傳性心臟問題。Hetzer說，直到現在，研究人員都認為，基因突 變通過改變蛋白質運入或運出細胞的細胞核，而引發疾病。現在，我們意識到這不可能是唯一的解釋。這些疾病和發育障礙中有許多可能是由這些基因調控基因表達 程序的能力所造成的。

　　他的實驗室計劃繼續研究Nup153，探討它如何被基因招募，以及研究其他核孔蛋白在發育中的作用。