Nature子刊意外发现：一种重要的细胞受体如何以一种以前未知的方式被激活

来源：作者：人气：-发表时间：2024-01-22 10:03:00【大中小】

摘要：卡罗林斯卡学院研究人员利用DNA折叠技术，展示了一种重要的细胞受体如何以一种以前未知的方式被激活。

卡罗林斯卡学院(Karolinska institute)的研究人员利用DNA折纸技术(一种将DNA折叠成所需结构的技术)，展示了一种重要的细胞受体如何以一种以前未知的方式被激活。这一结果为理解Notch信号通路如何工作以及它如何参与几种严重疾病开辟了新的途径。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

Notch是一种重要的细胞受体，在许多不同的过程中起着至关重要的作用，包括果蝇和人类的早期胚胎发育。Notch调节干细胞在体内发育成不同类型的细胞。这种信号通路的缺陷可导致包括癌症在内的严重疾病。

图1 可溶性多价Jag1DNA折叠纳米模板在没有外力作用下激活细胞受体Notch

到目前为止，关于受体功能的主流观点是，它纯粹是由邻近细胞拉动而机械激活的，这意味着信号只会在细胞间直接交流的情况下发生。

DNA作为建筑材料

然而，卡罗林斯卡学院的研究人员现在报告说，在一种名为Jag1的蛋白质的帮助下，Notch的激活也可以“按需”实现。研究人员将这种蛋白质放置在一个DNA结构上，这种DNA结构是由所谓的DNA折纸技术创造的，这种技术可以用DNA作为建筑材料，在纳米尺度上构建任何形状的结构。在这种情况下，DNA结构被塑造成纳米大小的棒，可以携带蛋白质到细胞表面。

卡罗林斯卡医学院医学生物化学和生物物理系教授Björn Högberg说:“这项技术使我们能够将Jag1蛋白分子以不同的模式放置在彼此之间非常小的距离上，然后我们将这些模式暴露在具有Notch受体的干细胞中。”他与同一系的KI研究员Ioanna Smyrlaki一起领导了这项研究。

图2 Notch通路和实验原理示意图

几种疾病的重要组成部分结果表明，Notch受体可以被不同程度地激活，这取决于图案的形状和蛋白质的局部浓度。然而，关于这种信号究竟是如何发生的，仍然存在几个问题。

Björn Högberg说:“我们现在正在与其他研究人员合作，看看我们是否能让这种方法在体内也起作用，即在小鼠模型中，而不仅仅是在试管中。这是基础研究，但Notch是几种疾病的重要组成部分，包括一种白血病和发育障碍阿拉吉尔综合征。因此，我们希望这些结果也能让我们更好地了解这些疾病。”

这项研究主要由克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会、瑞典研究委员会和欧洲研究委员会(ERC)资助。没有利益冲突的报道。

参考资料

[1] Soluble and multivalent Jag1 DNA origami nanopatterns activate Notch without pulling force


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此文关键字：细胞受体 Notch Jag1蛋白

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