Science：在细胞通信中发挥关键作用的一种蛋白

生物通报道：约翰霍普金斯大学研究人员检测一种与Williams-Beuren综合症(WBS)中发挥关键作用的蛋白——TFII-I，在包括神经元在内的所有细胞中，不仅控制基因表达而且控制钙离子入胞。研究结果将刊登于本周《Science》杂志。

　　

生物通报道：约翰霍普金斯大学研究人员检测一种与Williams-Beuren综合症(WBS)中发挥关键作用的蛋白（WBS是一种罕见的认知障碍（cognitive disorder）疾病，患者社会行为过度、空间意识（spatial awareness）薄弱）。新研究发现这种叫做TFII-I或者“双眼”(two eye)的蛋白在包括神经元在内的所有细胞中，不仅控制基因表达而且控制钙离子入胞。研究结果将刊登于本周《Science》杂志。

霍普金斯大学基础生物医学科学协会主任、分子生物学和遗传学教授Stephen Desiderio说：“以前有研究显示TFII-I会导致Williams-Beuren综合症的认知缺陷，可能与TFII-I控制钙离子涌入功能有关。”另外有研究显示细胞摄取钙离子能力丧失会导致神经生物学或者行为学上的疾病。

Williams-Beuren综合症发病率为1/25000，病因是第7号染色体上包括编码TFII-I蛋白的在内的一小段染色体丢失。患者颅面骨缺陷、智力障碍、多话、喜社交、感情丰沛的同时空间识别能力极差。

Desiderio及其同事利用生化“诱饵”钓取与TFII-I蛋白发生作用的候选蛋白，然后再注入一种已知的控制细胞摄取钙离子的蛋白。“钓取实验获得的与TFII-I相互作用蛋白以及大量的TFII-I存在于细胞核外，似乎提示我们TFII-I蛋白除了调节基因表达外，还发挥其它功能。”

正常情况下，在没有接受指令——如肌肉收缩或者神经传导时，细胞不能摄取周围环境中的钙离子，贮藏钙离子的细胞器也不会随意释放钙离子。“钙离子作为胞内的重要信使，和TFII-I一起几乎存在于所有细胞中，我们一直认为TFII-I与钙离子信号途径有重大关系。”

实验中，霍普金斯研究小组敲除培养细胞的TFII-I基因，然后将细胞暴露于含有钙离子的培养基中。用一种与钙离子结合会发光的染料作为标记，在高倍显微镜下观察钙离子的入胞情况，与显微镜相连的照相机捕获光亮度，测量结果输送到计算机转化为钙离子的含量。结果显示细胞摄取钙离子的水平会比平常高。

研究人员认为，当敲除细胞中的TFII-I后，细胞通过在细胞表面表达更多的钙离子通道而使钙离子入胞。“TFII-I可能是通过控制细胞表面钙离子通道的数量控制钙离子入胞的。”

“钙离子流动的频率和强度能够决定细胞对外界信号的反应。TFII-I也许是脑部、免疫系统等所有种类细胞间用于信息传递的通用信使。

研究受到霍华德休斯医学院、美国国家癌症研究所(National Cancer Institute,NCI)和霍普金斯细胞工程研究所资助。（生物通记者 小粥）