Myc家族蛋白是促进肿瘤发生的一类关键转录因子,包含c-Myc、N-myc和L-Myc三种成员蛋白,但高水平Myc促进肿瘤发生的具体机制仍有待研究。
舒教授团队在MYCN扩增神经母细胞瘤的Kelly细胞上观察到N-myc蛋白形成了蛋白聚集体(punctate)结构。这些punctate结构是什么?是怎么形成的?为解答这一问题,研究者通过在MYCN非扩增神经母细胞瘤的SH-EP细胞中表达外源的N-myc-mEGFP证明,punctate结构是由相分离形成的蛋白凝聚体(condensates),与转录过程密切相关。
接着研究者试图探究N-myc蛋白相分离行为与转录过程的相关性是否仅为N-myc表达水平提高的结果?为了回答这一重要问题,研究者建立了Lattice模型对蛋白质相分离过程的热力学原理进行分析,蛋白浓度一定时,相变过程与蛋白-蛋白相互作用(εpp)呈正相关,与蛋白-溶剂相互作用(εps)呈负相关。由此,研究者们基于上述热力学原理,设计开发了SPARK-ON工具,可在不改变蛋白丰度或引入突变的前提下,通过增加蛋白-蛋白相互作用诱导目的蛋白凝聚体形成,从而调控目的基因转录。同时,研究者们进一步开发了名为SPARK-OFF的工具,通过引入水溶性较高的蛋白提高目的蛋白与溶剂的相互作用,诱导目的蛋白凝聚体发生溶解。这一过程也适用于YAP通路。
由此,研究者们利用SPARK-ON/OFF工具验证了Myc蛋白的相分离行为可对转录组进行调节,并促进细胞增殖的发生,说明了Myc蛋白的相分离行为在转录过程中的重要地位。

