中科院：蛋白質能以“表面活性劑”方式調控基因轉錄

　　4月24日，中國科學院生物物理研究所張宏課題組在Developmental Cell雜志在線發表論文，揭示了轉錄因子凝聚體界面參與調控下游基因轉錄起始的過程，并發現細胞內多種蛋白因子能夠以協同表面活性劑的方式調控轉錄因子凝聚體的界面性質及轉錄活性。

　　近年來，人們發現在細胞內存在一類無膜細胞器，是通過液-液相分離的機制形成的。在沒有膜結構參與的情況下，一些特定分子聚集并維持成具有一定流動性的液體狀態，在細胞內的特定區域完成其生理功能。

　　這類利用生物相分離和相轉化組裝而成的生物凝聚體具有界面張力、粘彈性等特殊的物理性質，這些性質與生物凝聚體的生理功能密切相關。界面化學研究發現位于兩相間的界面可以通過吸附表面活性劑降低界面張力，進而調節一系列界面行為。然而，此前人們并不清楚在細胞內是否存在調控生物凝聚體界面的天然表面活性劑因子。

　　張宏課題組的前期工作表明，調控自噬-溶酶體通路的關鍵轉錄因子TFEB能在細胞核中以相分離方式組裝凝聚體，進而調控基因轉錄。本次研究中，他們發現至少3種蛋白：MLX、IPMK和MYC可能是TFEB液滴的協同表面活性劑。它們能夠通過調節TFEB液滴的界面張力來調控其DNA親和力及轉錄活性。

MLX、IPMK和MYC以協同表面活性劑方式調控TFEB凝聚體的轉錄活性

　　此外，研究者還發現RUNX3和HOXA4同樣以協同表面活性劑的方式，調節TAZ-TEAD4轉錄因子凝聚體的界面張力及DNA親和力，表明該調控方式可能是一種普遍的分子物理機制。

　　“這項工作的亮點在于，我們證明了轉錄因子凝聚體的界面張力與其轉錄活性密切相關，而細胞中的天然蛋白質可能以表面活性劑方式調控轉錄因子凝聚體的界面張力及轉錄活性，進而調控相關通路的活性。”論文通訊作者和第一作者，中國科學院生物物理研究所副研究員王崢說。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.devcel.2023.04.004