蛋白质可以释放被困在细胞中的组蛋白

一项新的分子细胞研究显示，热休克蛋白DNAJC9具有令人惊讶的双重组蛋白伴侣功能。该蛋白是第一个被证明能够主动释放组蛋白的蛋白质，这些组蛋白被困在与DNA的非特异性相互作用中，引导它们回到细胞中组织染色质的工作中。

　　

在细胞核中，组蛋白起着将DNA包装成染色质的关键作用。然而，组蛋白对DNA和RNA都具有很强的黏性，因此，为了确保它们在合成后被运送到细胞核，并与DNA的正确部分结合以组织染色质，它们由组蛋白伴侣复合物保护。

组蛋白伴侣是与组蛋白结合的蛋白质，帮助保护它们免受非特异性结合事件的影响，直到它们达到目标。这个过程有时会失败，组蛋白在供应给染色质的过程中会毫无目的地被卡住。

发表在《分子细胞》杂志上的一项研究表明，蛋白质DNAJC9在保护组蛋白和染色质方面发挥着重要作用。

主动修复者加入被动旁观者

到目前为止，研究人员一直认为组蛋白伴侣只起到被动保护组蛋白的作用。我们发现，DNAJC9积极参与细胞蛋白质折叠机制——这意味着它积极招募酶和分子伴侣，重新部署被困的组蛋白，”领导这项研究的助理教授科林·哈蒙德(Colin Hammond)说。哈蒙德是哥本哈根大学诺和诺德蛋白质研究基金会中心蛋白质记忆项目的一员。

一旦被释放，组蛋白可以重新与MCM2等组蛋白伴侣结合，并组装成核小体来组织染色质。当蛋白质DNAJC9发生突变，失去了招募蛋白质折叠机制的能力时，组蛋白被困住，从而失去了适当的染色质沉积。

这意味着传统的组蛋白伴侣不能完全保护组蛋白免受虚假的相互作用。相反，细胞依赖于分子伴侣和组蛋白伴侣的联合作用，以在它们的动态生命中保护这些根本重要的蛋白质，”Colin Hammond强调。

强大的合作必要的

这项研究是基于强有力的国际合作。共同第一作者黄宏达实验室的鲍宏宇，中国南方科技大学的其他合作伙伴，以及斯隆-凯特琳纪念癌症中心的Dinshaw Patel，提供了DNAJC9的结构发现。功能分析是由Colin Hammond与来自CPR蛋白质组学项目的同事、Ivo Hendriks和Michael Lund Nielsen密切合作，通过深入的蛋白质组学分析来剖析蛋白质的功能。

癌症研究的相关见解

DNAJC9是许多癌细胞中必不可少的蛋白质，其水平与癌细胞增殖速率相关。与常规细胞相比，癌细胞中的染色质可能更依赖于DNAJC9，如果是这样的话，DNAJC9可能成为未来癌症治疗发展的目标。

“虽然现在还处于早期阶段，但我们希望我们对DNAJC9生物学理解上的这一根本性进步能够帮助我们找到一个对癌症细胞生存和治疗潜力至关重要的功能，”Colin Hammond说。

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