由贝勒医学院和捷克科学院的研究人员领导的一个研究小组发现了基因表达是如何被精心安排的新难题。研究结果发表在《科学》杂志上，揭示了一种协调细胞内控制基因表达的成分组装的新机制。这种机制不仅对正常细胞功能至关重要，而且与癌症、神经变性和HIV感染有关，并可能提出治疗这些疾病的新方法。

　　在之前与比利时鲁汶大学同事的合作中，该团队研究了白血病和HIV感染中的蛋白质相互作用，特别是那些由称为TFIIS n端结构域(TNDs)的蛋白质区域介导的相互作用。在目前的研究中，研究人员扩展了对tnd的研究，并在许多其他蛋白质中发现了它们。

　　“无论我们在哪里，我们都发现了这些结构域，特别是在调节转录延伸的机制中，这是所有人类细胞中基因表达的第一步。转录延伸是一个复杂的细胞过程，涉及许多不同的蛋白质一起工作，”第一作者，霍奇斯实验室的博士后Katerina Cermakova博士说。“我们发现TNDs是所有转录延伸因子中最丰富的结构元素。一旦你寻找它们，你会发现所有参与转录延伸的重要蛋白质复合物都有一个TND，或者结合一个有TND的蛋白质。”

　　先前的工作向研究人员表明，tnd就像其他蛋白质区域的对接平台，特别是对于被称为tnd相互作用基序(TIMs)的非结构化蛋白质的一小部分。

　　蛋白质有组织良好的3-D结构片段，但也有许多片段缺乏这种组织。这些无序或无结构的区域通常是功能性的。

　　捷克科学院有机化学和生物化学研究所(IOCB Prague)的结构生物学家和小组负责人Vaclav Veverka博士说:“这些非结构化区域的一个值得注意的事情是它们作为分子的不寻常行为。”“把TIM想象成一端松散的绳子，像在飓风中被吹来吹去一样移动。但是当它找到它的TND伙伴时，绳子会卷曲起来，紧紧地抓住TND，使其保持靠近。”研究人员表示，这种依恋在基因表达的早期阶段起着重要作用。

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　　切尔马科娃说:“我们首先确定tnd和TIMs在‘试管’类型的实验中结合在一起，但看到它们在活细胞中相互结合真的很令人兴奋，这证实了我们在生命系统中观察到的相关性。”“我们还确定TND-TIM的相互作用是高度特异性的。”

　　“我很惊讶地发现，IWS1，一种以前被认为是转录延伸机制中的次要角色的蛋白质，是这些因子的中心组织者，”Hodges说，他是贝勒大学Dan L Duncan综合癌症中心的成员。

　　Veverka说:“我们发现IWS1使用特定的TND-TIM相互作用来同时协调许多转录调节因子的活动，使其看起来像交响乐的指挥家，使所有因素和谐地工作。”

　　该团队还探索了破坏单个非结构化蛋白质区域对转录延伸过程和谐的影响。

　　霍奇斯说:“即使我们破坏了一个非结构化区域，数百个具有重要功能的基因也会发生改变。”“基因表达的第一步开始了，但被暂停，无法完成，阻碍了基因的有效表达。”

　　该研究强调了在基因表达和其他复杂生物功能中，无序蛋白质相互作用作为关键协调者的作用未被充分认识。这些发现还有助于更好地理解癌症、病毒感染、神经发育障碍以及这些因素被破坏的潜在其他疾病。tnd和TIMs可能是改善这些疾病治疗的重要新靶点。