由香港大学(港大)化学系李祥教授率领的研究团队,与港大生物科学学院翟元梁博士及港大生物医学学院黄永瀚博士和鲍秀丛博士合作,拆解了DNA中遗传信息被‌“读取‌”的其中一个过程,从而理解在错误‌“读取‌”下会如何导致发育缺陷及多种癌症,在生物学领域上取得了重大的突破。

  人体中几乎每种类型的细胞都具有完全相同的 DNA 序列(即基因)。因此,当制造特定类型的细胞(如干细胞、神经元细胞)时,每个细胞需仔细‌“选择‌”要表达的基因,而这一个过程受到多种‌“组蛋白修饰(Histone Modification)‌”的调控。组蛋白是用于将 DNA缠绕成染色质的‌“线轴‌”,这些组蛋白上的修饰就像染色质上的标签,可以标识基因表达的‌“开‌”和‌“关‌”,在适当的时候决定以何种程度‌“启动‌”或‌“停止‌”基因的表达;而在这过程中出错会导致癌症等严重疾病。不同类型的组蛋白修饰可以发射不同的信号,以控制基因表达、DNA复制及修复。科学界的挑战之一,是研究各种组蛋白修饰如何实现它们的生物学功能。为此,必先找出能识别这些组蛋白修饰的‌“阅读器‌”。‌“阅读器‌”是一类能识别特定组蛋白修饰、从而通过上调或下调对应基因的表达,来‌“解析‌”组蛋白修饰的蛋白。在这项研究中,李祥团队专注于研究组蛋白 — H3 离氨酸 79的甲基化修饰(H3K79me2)。为了解 menin如何‌“读取‌”H3K79me2标记,该团队采用了一种尖端技术 — 冷冻电子显微镜,来呈现出它们相互作用的分子细节,这些细节比人眼的分辨率极限还要小数百万倍。研究揭示 menin如何结合 H3K79me2的细节是开发相关抗癌新药的关键因素。研究结果促进了人类对基本生物学过程中有关基因调控的理解,并为开发新型药物开辟了新方向。

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