一种微妙的平衡行为决定了细胞中形成多少基因组网关

我们细胞中的细胞核是微型仓库，保护着身体生物机制的遗传蓝图。就仓库而言，核心更像是图书馆，而不是银行金库。太多的细胞成分需要访问基因组才能像诺克斯堡那样将其锁定。相反，1000多个被称为核孔复合物（NPC）的单个蛋白质分子组成的大组在分裂膜上形成胡椒，作为材料和信息进入和离开细胞核的门户

虽然这种穿梭服务的基本需求是恒定的，但科学家们已经证明，细胞会动态调整NPC的数量，就像零售店在一天中打开或多或少的收银台一样。在不同的细胞类型、发育阶段、环境条件和神经退行性变和癌症等疾病中观察到了基因组接入点的这些波动

“与NPC对维持健康细胞的重要性一样，尽管我们和其他人发现了与疾病的联系，但我们仍有很多关于细胞如何控制这些基因组网关的产生的知识需要学习，”桑福德-伯纳姆Prebys癌症代谢和微环境项目副教授Maximiliano D'Angelo博士说

D'Angelo和他在Sanford Burnham Prebys的研究团队在《细胞报告》上发表了研究结果，揭示了筛查整个人类基因组以寻找影响NPC组装数量的因素的结果

“我们的目标是确定孔隙形成的调节剂，”Salk研究所的博士后研究员Stephen Sakuma博士说，他曾是D'Angelo实验室的研究生，也是该研究的主要作者。“通过发现细胞调节毛孔形成的机制，我们可能会找到新的治疗方法。”

研究小组发现，这一过程中最有影响力的参与者是对立团队的一部分：制造新蛋白质的生产人员和回收蛋白质并处置多余或畸形蛋白质的清洁工

该研究的资深通讯作者D'Angelo说：“我们注意到，顶级调节器是蛋白质翻译或降解机制的一部分。”

“虽然这似乎是直观的，因为这些过程会影响用于构建孔的核孔蛋白的数量，但这之前还没有被研究过。”

科学家们还发现了细胞因子在维持信使RNA（mRNA）中的作用，信使RNA携带从核中构建蛋白质的编码。研究人员详细介绍了一组称为CCR4-NOT复合物的蛋白质的参与情况，该复合物负责触发mRNA的处置。“我们发现这种复合物降低了mRNA水平，从而减少了NPC构建块的翻译，”Sakuma说。“这意味着可以通过改变蛋白质翻译或降解，或通过稳定或破坏mRNAs来以不同的方式调节NPC的数量。”

除了了解更多关于这些顶级调节因子的信息外，研究人员还在研究全基因组筛选中确定的其他因素，这些因素可用于微调NPC的水平，以及寻找可以操纵NPC的小分子

通过进一步的研究，D’Angelo和他的团队旨在找到减少癌症细胞中不计后果生长的NPC的方法，以阻止或延迟疾病进展

D'Angelo说：“我们之前的工作发现，减少NPC的数量是癌症治疗的一个很有前途的策略，我们现在正在开发这样做的方法。”。该小组还致力于提高患有痴呆症等神经退行性疾病的脑细胞中NPC的功能 More information: Homeostatic Regulation of Nucleoporins is a Central Driver of Nuclear Pore Biogenesis, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115468. www.cell.com/cell-reports/full … 2211-1247(25)00239-6

Journal information: Cell Reports