复旦团队首次揭示PP1/PP2A调控基因表达新机制

复旦团队首次揭示PP1/PP2A调控基因表达新机制

近日，复旦大学生物医学研究院陈飞课题组在国际知名期刊《Molecular Cell》上发表了一项突破性研究，揭示了蛋白磷酸酶PP1和PP2A在基因表达调控中的全新作用机制。这一发现不仅深化了我们对转录调控的理解，还为开发新的疾病治疗方法提供了重要线索。

在细胞内，基因表达的调控是一个极其复杂而精密的过程。其中，蛋白激酶和转录因子扮演着至关重要的角色。蛋白激酶通过磷酸化修饰，改变转录因子的活性、稳定性或亚细胞定位，从而影响基因表达。例如，酪蛋白激酶2（CK2）可磷酸化转录因子Pdx-1，抑制其转录活性并促进降解。

除了磷酸化修饰，一些蛋白激酶还能直接与转录因子相互作用，调节其功能。例如，IRF2BP2作为转录共调节因子，通过其RING结构域与多种伴侣蛋白结合，调控巨核细胞分化等过程。

陈飞团队的最新研究首次揭示了蛋白磷酸酶PP1和PP2A在转录调控中的关键作用。研究发现，PP1和PP2A通过调控转录因子的磷酸化状态，直接影响基因表达的起始过程。

具体来说，PP1和PP2A能够去除转录因子上的磷酸基团，从而改变其活性状态。这一过程类似于“开关”机制：当转录因子被磷酸化时，它可能处于“关闭”状态；而当PP1或PP2A去除磷酸基团后，转录因子则被“开启”，进而启动基因表达。

更令人兴奋的是，研究团队首次发现了PP1和PP2A在转录起始复合物中的直接作用。转录起始复合物是基因表达开始时形成的蛋白质复合体，负责启动DNA的转录过程。PP1和PP2A通过与该复合物中的特定组分相互作用，精确调控转录过程的起始。

这一发现对疾病治疗具有重要意义。转录调控异常与多种疾病的发生发展密切相关，尤其是癌症。通过调控PP1和PP2A的活性，理论上可以改变特定基因的表达水平，从而达到治疗疾病的目的。

例如，某些癌症可能依赖于特定基因的过度表达。如果能够通过调控PP1或PP2A来抑制这些基因的表达，就可能为癌症治疗提供新的策略。此外，这一发现还可能为其他与转录异常相关的疾病（如自身免疫性疾病）提供新的治疗思路。

尽管这一发现令人振奋，但要将其转化为临床应用仍需进一步研究。科学家需要更深入地了解PP1和PP2A在不同疾病中的具体作用机制，并开发出能够精准调控这两种磷酸酶活性的药物。这无疑是一个充满挑战但也充满希望的研究方向。

陈飞团队的这项研究为我们揭开了蛋白激酶与转录因子相互作用的又一层面纱，展示了生命科学领域的无穷魅力。随着研究的不断深入，我们有理由相信，这些基础科学发现将为人类健康事业带来新的突破。