在分子层面解析核旁斑机制 可能助力癌症药物靶向亚细胞结构
研究背景
科学家长期缺乏对核旁斑（重要生物凝聚体）形成分子机制的详细认知。
突破成果
研究发现蛋白质会竞争同一段RNA区域，通过协同的蛋白-RNA与蛋白-蛋白相互作用，形成驱动核旁斑组织的分子"逻辑"。
研究意义
该发现揭示的凝聚体形成新机制，可能为治疗核旁斑异常引发的癌症及其他疾病提供全新策略。
研究团队
Krishna Shrinivas教授、研究生Mary Skillicorn
由西北大学主导的团队发现，核旁斑这种存在于多种器官系统细胞核内的标志性生物凝聚体，其形成机制与传统认知存在根本差异。这一发现有望为未来癌症药物设计提供新方向。
生物凝聚体几乎调控所有细胞功能，从信号传递、蛋白质合成到DNA转录。本次对核旁斑形成机制的认知突破，可能预示其他多种凝聚体亚型的行为规律。
人体每个细胞内约有100亿个生物粒子，密度相当于全人类都挤在芝加哥生活。这些粒子通过不同区室化形成生命活动。线粒体等区室由膜包裹，而生物凝聚体通过细胞内分子相互吸引聚集形成，如同迁徙的鸟群。
发表于8月6日《美国国家科学院院刊》的研究指出，核旁斑并非传统认为的蛋白质各自结合RNA不同区域形成层状结构，而是所有蛋白质偏好RNA同一区域，竞争性结合导致空间排列。
"我们的工作首次揭示了蛋白-RNA与蛋白-蛋白相互作用组合建立的复杂分子逻辑如何决定凝聚体形态。"领导研究的细胞生物学家Wilton T. Snead表示。该团队将这种分子"逻辑"类比于 buffet 餐厅中的竞争关系：所有蛋白质"孩子"都想获取RNA"冰淇淋"位点，但具备推挤能力的"大孩子"会占据优势，"小兄弟"则被迫选择"西兰花"。
西北大学芬伯格医学院助理教授Krishna Shrinivas解释道："实验排除干扰因素后发现，所有蛋白质都会优先结合RNA最佳位点，最终的空间分布是竞争结果。"
跨学科研究方法
Snead（蛋白质-RNA结合专家）、Shrinivas（理论与计算机建模专家）与杜克大学的Amy Gladfelter从2021年开始合作。研究结合体外重组实验与计算机模拟：Snead实验室通过纯化蛋白与RNA片段重建核旁斑样凝聚体；Skillicorn则基于实验数据构建生物化学相互作用模型。
这种细胞核结构在心血管、免疫及中枢神经系统正常功能中至关重要，且在多种癌症中失调，促进癌细胞生长与转移。此前由于缺乏分子级认知，相关治疗靶点开发屡屡受挫。
"我们的发现具有全球性意义，" Gladfelter表示，"鉴于核旁斑及其他相关区室的重要作用，该研究成果可能推动全球科学家的工作，并最终助力新癌症药物开发。"
下一步研究将聚焦驱动蛋白质竞争的序列特征解析，以及核旁斑基因表达调控机制探索，为药物开发奠定基础。
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