浙江日报
闻霄
2025-07-29 08:46:12
在细胞生物学和分子遗传学研究中，基因敲降手艺已经成为一种探索基因功效的主要工具。特殊是关于那些在细胞功效中饰演着至关主要角色的基因，通过敲降手艺的研究，能够展现这些基因在维持细胞稳态和应答外界刺激中的多重作用。最近，科学家们将眼光投向了UPF1基因，这一基因在多种生物历程中饰演着要害角色，包括RNA质量控制、转录后调控以及应答细胞应激等。
UPF1基因编码的卵白质是“非终止翻译历程”（NMD）中的焦点因子，这一历程对细胞中的mRNA质量控制至关主要。UPF1的功效包括识别并降解转录过失或不完整的mRNA，避免这些不正常的RNA积累并影响细胞的康健。UPF1的缺失或功效失调可能导致细胞内异常卵白的积累，从而引发一系列疾病，包括神经退行性疾病、癌症等。因此，研究UPF1基因的功效不但具有主要的基础生物学意义，尚有助于疾病机理的剖析。
本文的研究工具是UPF1基因在HeLa细胞中的敲降效果，旨在通过表达卵白质组学的要领，深入探讨UPF1缺失对细胞内卵白质表达的周全影响。HeLa细胞是一种普遍应用于生物医学研究的癌症细胞系，由于其增殖迅速且能在体外恒久作育，因此成为了分子生物学研究中的主要模子。通过对HeLa细胞举行UPF1基因敲降，我们能够在不滋扰细胞增殖的条件下，研究UPF1缺失对细胞卵白质组的影响，为我们明确该基因在细胞中的作用提供了实验依据。
本研究接纳磷七通量卵白质组学手艺，通过LC-MS/MS（液相色谱-质谱联用手艺）对UPF1基因敲降后的HeLa细胞举行周全的卵白质剖析。与比照组细胞相比，UPF1敲降细胞中的卵白质表达谱爆发了显著转变，批注UPF1不但在mRNA的质量控制中施展作用，还可能加入调控多个细胞信号通路。通过比照剖析，我们发明UPF1敲降引起的卵白质表达转变主要集中在细胞周期调控、应激反应、代谢以及卵白质折叠等主要生物学历程上。
细胞周期相关卵白的转变是UPF1基因敲降后最为显著的效果之一。研究发明，UPF1敲降会导致细胞周期历程的显着杂乱，体现为细胞在G1期障碍。与此细胞周期调控卵白如CyclinD1和CDK4的表达水平爆发了较大转变，这批注UPF1可能通过调控细胞周期相关基因的表达，影响细胞的增殖状态。这一发明为进一步探索UPF1在细胞增殖历程中的潜在作用提供了有力的证据。
UPF1敲降细胞中的应激反应显著增强。通过卵白质组学剖析，我们视察到多种应激反应相关卵白的表达水平显著上调，如HSP70和HSP90等热休克卵白。这批注UPF1基因敲降可能激活了细胞内的应激反应机制，试图通过修复受损卵白质来缓解细胞中的应激状态。应激反应的增强可能与细胞对外界刺激的应答以及维持细胞功效的起劲亲近相关。
UPF1敲降还引起了细胞代谢相关卵白的表达转变。这一发明批注，UPF1可能通过调控代谢通路，加入细胞内能量平衡的维持。这一方面可能是细胞为了应对细胞周期的障碍以及应激反应的激活所做的自我调理，另一方面也可能展现UPF1在细胞代谢调控中的潜在作用。
UPF1基因敲降在HeLa细胞中引发的卵白质表达转变，不但反应了细胞内分子机制的转变，还为我们提供了主要的线索，资助我们更好地明确UPF1在细胞功效中的多重作用。除了细胞周期、应激反应和代谢历程的转变，进一步的剖析还展现了UPF1在卵白质折叠和质量控制中的潜在角色。
在卵白质折叠与质量控制方面，UPF1敲降导致了多个与卵白质折叠和降解相关的分子朋侪卵白表达的上调。研究批注，细胞内的卵白质折叠机制在维持细胞正常功效中至关主要，UPF1通过与这些分子朋侪卵白的相互作用，可能资助细胞更有用地应对外界情形对卵白质结构的破损。这一发明体现了UPF1在细胞卵白质质量控制中的作用，尤其是在维持细胞内卵白质的稳态方面。
更为主要的是，UPF1基因敲降后所引发的表达谱转变，不但反应了细胞内部的生物学机制，还可能为疾病的诊断和治疗提供新的生物标记物。例如，研究批注，UPF1敲降后，多个与癌症相关的卵白质表达爆发了显著转变，这可能为癌症的早期诊断提供潜在的生物标记物。UPF1敲降细胞中的代谢异常和应激反应的改变，可能与神经退行性疾病等其他疾病的爆发亲近相关，提醒UPF1在多种疾病中的潜在治疗价值。
通过这项研究，科学家们不但获得了UPF1基因在HeLa细胞中的详细卵白质组学数据，还进一步展现了这一基因在多个主要生物学历程中饰演的多重角色。这一发明不但拓宽了我们对UPF1功效的明确，也为相关疾病的研究和治疗提供了新的思绪。
UPF1基因敲降在HeLa细胞中引发的卵白质组学转变，展现了这一基因在细胞周期调控、应激反应、代谢、卵白质折叠等多个生物学历程中的主要作用。通过进一步深入研究UPF1的功效，我们或许能够发明新的疾病生物标记物，为临床诊断和治疗提供更多的选择。
