美国赖斯大学(Rice University)和英国剑桥大学(University of Cambridge)进行的最新研究表明,紧密相连的三种蛋白调控着造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)。该研究结果刊登在《PLoS Computational Biology》期刊的网络版上。
研究人员构建了一个计算机模型,该模型可以精确描述观察到的三个调控蛋白联合体(Scl-Gata2-Fli1 triad)的行为,即三个调控蛋白之间复杂的相互作用。
根据剑桥大学已做研究,该三联体在HSCs发展过程中发挥关键作用。在构建计算机模型时,研究人员可以量化三个蛋白之间的相互作用方式,从而有助于阐明其联合调控HSCs的作用。为量化主要调控者,三联体需要满足两个条件:首先,其必须发挥“双稳(bistable)”开关的作用,作为一种单向按钮,以使HSCs从“补充”状态切换为“分化”状态。其次,其需要具有忽略外在信号的能力,只有当某种信号持续时,才打开开关。
利用该模型进行分析,研究人员发现三联体确实具备一个主要调控者的所有属性。当它打开时,所有的细胞保持原有状态;它还以可控制的方式处理失活,使得一些细胞分化并失活,而另一些不发生变化;其还能区分现有的信号水平,从而确定是进行一个短期的爆发还是进行一个长期的活动。
研究人员表示需要额外的试验来验证计算模型认为Scl-Gata2-Fli1三联体是HSCs主要调控者的预测。可能该三联体模式在自然界到处存在,组成的蛋白类型可能不同,但这三个蛋白间相互作用的模式结构具有共性。研究人员认为这一三联体模式的揭示才是本研究的意义所在。