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关键酶Asc2p:能量代谢与基因表达的桥梁

2006-07-31 14:31 约翰霍普金斯大学分子生物学与遗传学研究所 Molecular Cell 阅读 0
核心摘要: 约翰霍普金斯大学研究发现,代谢酶Asc2p通过生产乙酰辅酶A调控组蛋白乙酰化,从而控制约70%的基因表达。去除该酶会导致染色质紧密缠绕、基因沉默及细胞死亡。这一发现揭示了代谢与表观遗传的关联,为癌症和衰老研究提供了新方向。

一项由约翰霍普金斯大学分子生物学与遗传学研究所完成的研究,于2006年7月发表在《Molecular Cell》期刊上。研究人员发现,去除一种名为Asc2p的代谢酶(参与能量生产),会导致近5000个基因(约占70%)的表达停止,最终引发细胞死亡。

酵母菌作为真核生物模型,因其易于分析、生长迅速,且与高等动物共享许多基因和代谢模式(如利用糖作为能量来源)而被广泛使用。研究团队敲除了Asc2p基因,结果令人震惊:“我们从未见过任何因素能如此迅速地关闭如此多的基因。”Jef Boeke教授惊叹道。

通过高分辨率显微镜分析,研究人员意外发现,与能量代谢相关的Asc2p位于染色体上,而非细胞的能量中心——线粒体。他们推测,Asc2p在此处的作用是生产乙酰辅酶A(acetyl-CoA),而乙酰辅酶A有助于松解染色体上紧密缠绕的DNA,从而启动基因表达。当Asc2p被移除,染色体缺乏乙酰辅酶A,导致染色质持续紧密缠绕,基因无法表达,最终细胞死亡。

这一发现为癌症和衰老相关研究提供了重要线索。乙酰辅酶A不仅是代谢中间产物,还通过影响组蛋白乙酰化调控基因表达,揭示了代谢与表观遗传之间的直接联系。

参考文献:Nucleocytosolic Acetyl-Coenzyme A Synthetase Is Required for Histone Acetylation and Global Transcription. Molecular Cell, Vol 23, 207-217, 21 July 2006.

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