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30年前,這位華人學者對干擾素機制研究做出重要貢獻

2022/08/29
導讀
如今,在成千篇關于STAT的研究論文中,誰又能躲得過他發(fā)現(xiàn)的SH2結構域呢!
    8.28
知識分子The Intellectual

1993年5月13日,傅新元在西奈山醫(yī)學院的辦公室中工作 | 受訪者供圖


 導   讀

上世紀九十年代,借著分子生物學技術迅猛發(fā)展的春風,細胞通路領域的研究迎來井噴的黃金歲月,一條條精妙的信號轉導通路被一一揭曉。其中,JAK-STAT通路無疑是其中一顆耀眼的明星——它的發(fā)現(xiàn),首次讓人們認識到細胞表面的信號蛋白在被激活后能直接進入細胞核,作為轉錄因子直接調控基因的轉錄表達。與此同時,這條通路在免疫系統(tǒng)中的重要作用,引發(fā)了相關靶向藥物開發(fā)的熱潮。
在JAK-STAT通路的發(fā)現(xiàn)和轉化應用中,華人科學家傅新元作出了開創(chuàng)性的貢獻。當傅新元回憶起30年前參與的這一歷史性發(fā)現(xiàn)時,他表示:生命科學,在人類基因組計劃之前,基本上是通過小科學在推動發(fā)展。從孟德爾和摩爾根開始,科學家個人,通過興趣和自己的智慧,首先提出科學假說(Hypothesis Driven),再通過一個個具體的科學實驗,證明或者否定此假說或者概念。以這種方式,逐步發(fā)展生命科學?;A研究的成果可以進一步應用于醫(yī)學和藥物發(fā)現(xiàn)。 “和大科學不同,一個普通的,在一個小小實驗臺上工作的科學家 (A Bench Scientist),就有可能在歷史的某一個節(jié)點,做出重要科學貢獻?!?/span>

在JAK-STAT通路發(fā)現(xiàn)30周年之際,《知識分子》特約撰稿,回顧這一歷史性過程。


撰文 | 黃宇翔

責編 | 陳曉雪


 ●                   ●                    


 引  子 

1992年2月,紐約西奈山醫(yī)學院生化系實驗室。

看著眼前的序列比對,一道靈光在傅新元的腦中忽然閃現(xiàn)。

此時的傅新元,已經(jīng)在自己剛剛建立的實驗室連續(xù)工作了三個月了。這三個月來,他每天住在實驗室,工作至少17小時,想搞清楚他在研究干擾素信號通路時發(fā)現(xiàn)的幾個新的基因。這天,他終于發(fā)現(xiàn),這幾個基因編碼的蛋白中,存在著一些相似的序列,而這些序列又都屬于同一種名為 “SH2” 的結構域。

“SH2” 結構域(Src Homology 2 domain)最初由生物化學家 Tony Pawson 在1986年命名。他最早發(fā)現(xiàn)SH2結構域在多個不同蛋白中存在,并且能夠專一的和發(fā)生酪氨酸磷酸化的蛋白質結合——特別是一部分細胞受體。由此,Tony Pawson 提出,SH2結構域可能是介導信號通路傳遞的關鍵點。[1-4]

在傅新元發(fā)現(xiàn)的這幾個基因編碼的蛋白p84/p91和p113上,竟然也存在著類似的SH2結構域。

“很可能就是這個SH2結構域,將細胞外的干擾素信號從被激活的干擾素受體傳導進細胞核!” 這個大膽的猜想令傅新元欣喜若狂。

幾天后,自己的序列比對結果后,傅新元一面向生化系同事 Ronald Kohanski 請教磷酸化修飾分析的經(jīng)驗,一面跟自己的博士后導師 James Darnell 分享了這則大膽的猜想:

“Jim,我終于找到我們發(fā)現(xiàn)的蛋白ISGF3傳導干擾素信號的機制了!”

對這一猜想,James Darnell 半信半疑,而傅新元卻信心十足、欣喜如狂,因為,這個發(fā)現(xiàn),正如后來所證明的那樣,是開啟干擾素信號轉導的一把鑰匙,為整個領域的爆發(fā)奠定了基礎。



抉  擇
 01 

八十年代中期,隨著干擾素基因的克隆,圍繞干擾素信號轉導機制的研究儼然成為一片富饒的金礦。

這個最初于1957年由 Alick Isaacs 和 Jean Lindenmann 兩位病毒學家命名的細胞因子,曾作為 “抗病毒的青霉素” 被寄予了厚望,但批量生產(chǎn)的不易限制了它的應用(注1,注2)。[5]

而如今,一旦研究者在重組DNA技術的幫助下實現(xiàn)了重組人源干擾素大量生產(chǎn),這種神奇的細胞因子立刻就在臨床實踐中大展身手:抗病毒、抗腫瘤、甚至在治療一種名為多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis)的神經(jīng)退行性疾病的戰(zhàn)場上都能見到它的身影。[6]

可干擾素在臨床中大顯神威的背后,人們對于其作用機制仍然知之甚少。

這里有太多的重要問題等待研究者們?nèi)セ卮稹@?,在病毒的刺激下,細胞為何能快速合成分泌出大量的干擾素?哈佛大學的 Tom Maniatis 和日本大阪大學的谷口維昭(Tadatsugu Taniguchi)向著干擾素上游的調控機制分別尋去,各自都有不菲的收獲。[7-9]

而在信號通路的下游,細胞又是如何對干擾素的刺激作出反應的呢?

在這個問題的吸引下,兩位學者逐漸從各自熟悉的領域走出,向這一謎題發(fā)起挑戰(zhàn)。

James Darnell 常年在分子生物學領域耕耘,對RNA分子的剪切原理做出過重要的貢獻,此時研究的興趣正向著基因表達調控的方向過渡。他首先嘗試通過cDNA文庫對肝臟細胞中特異性表達的基因進行分析,但失望地發(fā)現(xiàn)憑借當時的技術,肝細胞一旦分離后在體外培養(yǎng),會很快表現(xiàn)出與生理條件下十分不同的性質。不可避免地,在肝細胞進行基因表達研究陷入了停滯。[10-12]

此時,Darnell從前的同事 Pete Knight 所任職的杜邦公司生產(chǎn)出了大量的重組人源干擾素,而Darnell作為公司的科學顧問,恰有獲得大量廉價干擾素的便利條件(注3)。因此Darnell的博士后 Andy Larner 就開展了一個差異表達篩選實驗。這位勤快的學者,從干擾素處理前后的海拉細胞(或人成纖維細胞)中分別提取、構建cDNA文庫,期望用獲得的cDNA探針捕捉到海拉細胞受刺激后表達量升高的基因。[13]

就在 Andy Larner 將論文投稿到《美國國家科學院院刊》(PNAS)的前一個月,《細胞》收到了一篇研究方法非常類似的投稿。George Stark 指導的研究生 Richard Friedman,構建了一個比 Andy Larner 制備的更大的干擾素應答cDNA文庫,發(fā)現(xiàn)了更多受到干擾素刺激發(fā)生上調的mRNA類別。[14]

George Stark 是個地道的生化學家,在開發(fā)一個調控DNA核苷酸合成代謝酶的抑制劑PALA時,意外觀察到了哺乳動物細胞基因增殖(gene amplification)的現(xiàn)象。1977年,他利用學術休假機會在老朋友Ian Kerr位于英國的實驗室進行訪問研究,陡然對干擾素的作用機制產(chǎn)生了濃厚的興趣。他和Kerr當時猜測,一段名為 “2-5A”(2’,5’-oligoadenylates)的寡聚核苷酸鏈是介導干擾素影響基因表達的第二信使。


回到斯坦福后,Stark繼續(xù)與 Ian Kerr 圍繞干擾素展開合作,不久后干脆將實驗室搬到了倫敦,與 Ian Kerr 一起探索細胞內(nèi)信號通路對干擾素刺激做出響應的機理。[15]

但干擾素刺激究竟是如何引發(fā)下游基因的不同表達呢,其選擇性又如何決定?

這便是接下來等待他們?nèi)セ卮鸬目茖W問題。

 02 

尋找細胞因子與基因表達之間的聯(lián)系,突破口之一是從細胞膜表面上的特異性受體入手??寺〕鱿鄳氖荏w,接著嘗試從與受體結合的蛋白中尋找線索,這便是一種 “自上而下” 的研究思路。

此時人們已經(jīng)在細胞膜表面鑒定出了能識別干擾素的受體,因此以蘇黎世大學 Michel Aguet 和華盛頓大學 Bob Schreiber 為代表的研究者,就計劃從干擾素受體的克隆出發(fā)向揭示干擾素的作用通路發(fā)起挑戰(zhàn)(注4)。[16,17]

但 George Stark 和 James Darnell 卻不約而同地想到了另一種 “自下而上” 解決問題的思路:當時轉錄因子在基因調控中所發(fā)揮關鍵作用已經(jīng)得到了人們的廣泛認可,因此一種很自然的假說就是干擾素是通過一些未知的轉錄因子刺激一系列抗病毒基因的轉錄表達。

而通過前期的cDNA差異篩選篩選實驗,他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些在干擾素刺激下表達量大幅上升的基因。

聰明的讀者不難猜出他們的研究計劃:既然手中已經(jīng)掌握了一些受到干擾素刺激表達量會升高基因的信息,那有沒有可能將這些DNA序列當作 “魚餌”,在細胞中釣取、純化出與之發(fā)生結合的轉錄因子呢?

James Darnell 實驗室野心勃勃的博士后 David Levy,與充滿活力的研究生 Daniel Kessler 組成了一對極為高效的組合,他們從一個命名為ISG-54的基因中克隆出了啟動子序列,發(fā)現(xiàn)如果將這段啟動子序列 “嫁接” 到其他的基因上游,就能讓本與干擾素通路無關的基因在干擾素的刺激下大量表達。與此同時,他們從同事那里得到了與ISG-54性質相似的另一個命名為ISG-15的基因。比較ISG-54與ISG-15的啟動子序列,他們發(fā)現(xiàn)了一段長度為15個堿基對的保守序列,將其命名為 “ISRE”(IFN-responsive element)(注5)。借助分子生物學的突變分析,他們確定ISRE序列對于ISG-54和ISG-15啟動子在響應干擾素刺激的能力上至關重要,據(jù)此推斷這很可能就是干擾素下游轉錄因子所結合的位置。[18,19]

他們向海拉細胞導入包含ISG-54片段的質粒,并對其進行干擾素刺激后,發(fā)現(xiàn)提取出的ISG-54在電泳時的移動速率呈現(xiàn)出了三條不同的條帶,原因是結合了不同的蛋白復合物——他們將這三條條帶結合在ISG-54上的不同蛋白復合物分別稱作ISGF-1、ISGF-2和ISGF-3(圖1)。[20]

首先,他們發(fā)現(xiàn)無論是否有干擾素刺激,ISGF-1復合物都會與ISG-54片段結合,因此不太可能是干擾素信號通路的直接效應分子。

而ISGF-2和ISGF-3都是在加入干擾素處理后才結合到ISG-54上,因此搞清楚ISGF-2和ISGF-3具體的成分是接下來的核心問題(注6)。

與此同時,George Stark 實驗室的 Richard Friedman 等人再接再厲,也從cDNA文庫中克隆出了6-16、1-8和9-27等基因的啟動子序列,鑒定出其具有的ISRE序列,并且也通過DNA片段電泳速度的變化,找到了結合ISRE序列片段的蛋白復合物 “E因子”(E factor,E代表early的意思)。[21-23]

那么,ISGF-2、ISGF-3以及 “E因子” 的身份是什么呢?

破解這一謎題,一種直截了當?shù)霓k法就是純化出足夠多的蛋白,對其組分逐一分離,基于氨基酸序列設計PCR引物實現(xiàn)最終的克隆。

但這一利用生物化學方法純化蛋白所需的巨大工作量,讓 George Stark 和 James Darnell 的研究者們面面相覷,紛紛望而卻步。

這時,一位雄心勃勃的生物化學家按響了 James Darnell 的門鈴,毛遂自薦去承擔這一史詩般的任務。他,就是傅新元,一位來自中國的毛頭小伙。

1988年初,傅新元正式登上了干擾素研究的歷史舞臺。

圖1 圖中的B1、B2和B3指的就是ISGF1、ISGF2、ISGF3與ISG54 DNA 片段形成的復合物的電泳條帶 | 圖源[20]



突  破
 01 
傅新元從小就是個精力充沛、桀驁不馴的人。

15歲時對西方思想史的閱讀,促使他將 “探索人類思想的主流” 立為自己的人生目標。中學畢業(yè)后,傅新元來到江蘇淮安的一所公立學校做老師。一次進城逛書店,二手書架上一本內(nèi)部翻譯的《重組DNA》論文集激發(fā)了他對于現(xiàn)代生物學的興趣。

1977年高考恢復后,傅新元報考了南京大學的固體物理系,不料淮安地區(qū)政府卻私自扣除了當時公辦老師們的高考準考證,為此他先是在淮安教育局長家 “大鬧一場”,接著又在1977年的最后一天坐長途汽車到南京教育局 “告狀”,正巧遇到了江蘇教育局的廳長在元旦期間值班,最終為自己爭取到了上大學的機會,陰差陽錯地被南京師范大學生物系錄取。

本科期間傅新元讀了許多英文編寫的教科書,還將其中一本介紹遺傳分析的教材進行了翻譯,寄給了復旦大學的談家禎教授。談先生對傅新元展現(xiàn)出的才華十分賞識,同時也告誡他,相比于編譯教材,在現(xiàn)有知識的邊界大膽探索、開疆拓土才是年輕人應當樹立的目標。

于是,傅新元報考了談家禎教授的研究生,并被復旦大學推薦參加第一批CUSBEA項目的考試。談先生在1979年接待訪華科學家時,曾結識了吳健雄的一位同事 Cyrus Levinthal 教授——Levinthal教授接受了系統(tǒng)的物理學訓練,之后研究興趣轉向生物學,此時正擔任哥倫比亞大學生物系的系主任。在談先生的大力推薦下,Cyrus Levinthal 教授將傅新元招至麾下。

在 Cyrus Levinthal 的實驗室,傅新元被安排去做利用突變分析研究膜蛋白結構的課題,這種 “體力活” 讓傅新元感到自己只是被Levinthal教授雇傭的 “打工人”,他選擇了離開,來到系里的新人教授 James Manley 手下研究RNA分子的剪切機制(注7)。[24-26]

在以分子生物學技術為強項的 James Manley 實驗室,傅新元在博士研究生階段卻鍛煉出了過硬的生物化學功底:他意識到,細胞提取物對于生化學家而言就是一座巨大的寶庫,生物化學手段可以成為攻克重大科學問題的一大利器。

對于博士后的方向,傅新元希望能在細胞水平研究外源信號如何對基因表達造成影響。在讀到 Sidney Pestka 于1987年發(fā)表的綜述文章后,傅新元對干擾素的作用機制產(chǎn)生了濃厚的興趣。很快他發(fā)現(xiàn)曾在RNA剪切領域大放異彩的同行 James Darnell 此時也開始探索干擾素信號通路。因此,傅新元鐵定決心,在1987年底申請加入了Darnell的團隊(注8)。

此時,ISGF-1、ISGF-2、ISGF-3剛剛顯露出蹤跡,傅新元的到來正是時候。

“傅,我很欣賞你的生化技巧。” James Darnell 在傅新元面試后立刻爽快地開出了offer,并幫助他申請到了一筆豐厚的獎學金(注9)。

圖2 1989年,傅新元在美國紐約洛克菲勒大學 James Darnell 實驗室 | 受訪者供圖


 02 
來到 James Darnell 實驗室,傅新元的第一件事就是純化蛋白。傅新元在冷庫中日夜戰(zhàn)斗,終于從三千升干擾素處理刺激的海拉細胞中,純化和提取出近10微克的ISGF-3提取物。

圖3 傅新元純化ISGF3的歷程 | 圖源[27]


此時,David Levy 已經(jīng)離開實驗室,到隔壁的紐約大學任教,傅新元就和小兄弟 Daniel Kessler 一起在蛋白分離膠上對ISGF-3進行分析。他們發(fā)現(xiàn)ISGF-3中實際包含了4個不同的組分,并根據(jù)分子量分別將其命名為p48、p84、p91和p113,其中后三者是在I型干擾素刺激下特異性結合上去的蛋白,最有可能是參與干擾素信號轉導的轉錄因子。[27]

要想對這三個蛋白進行測序,他們還需要收集更多的蛋白樣品。此時到了1990年,Daniel Kessler 已經(jīng)畢業(yè)前往波士頓做博士后,傅新元一個人精力有限,Darnell就安排一位新加入的博士后 Chris Schindler 幫助傅新元一起完成蛋白純化的工作。

Chris Schindler 剛剛從紐約大學醫(yī)學院獲得內(nèi)科醫(yī)生執(zhí)照,他一邊在康奈爾醫(yī)學中心內(nèi)分泌科行醫(yī),一邊在 James Darnell 的實驗室做研究。

在蛋白組學專家 Ruedi Aebersold 的技術支持下,傅新元和 Chris Schindler 對這三個蛋白進行了克隆,發(fā)現(xiàn),p84和p91實際上是由同一個基因編碼,而p113則是另一個基因合成出的產(chǎn)物。

James Darnell 決定將兩個基因的克隆拆成兩篇論文發(fā)表,傅新元和 Chris Schindler 各自收獲一篇論文的第一作者頭銜。[28,29]

憑借對ISGF-3克隆的成果,傅新元在1991年底在西奈山醫(yī)學院獲得了助理教授的職位。

 03 
但克隆出的這兩個基因究竟是如何介導干擾素的信號通路呢?

換句話說,基因的序列雖然知道了,但功能方面的作用機制還是一團迷霧。傅新元帶著這個問題來到了西奈山醫(yī)學院。

隨后p84/p91和p113中SH2結構域的發(fā)現(xiàn),促使他提出了一個大膽的猜想:“干擾素激活受體后,受體首先會發(fā)生磷酸化,接著由于SH2結構域會與磷酸化受體結合的性質,p84/p91和p113被吸引到干擾素受體附近,進而在受體上的某個激酶的催化下發(fā)生磷酸化修飾,由細胞質基質轉移進入細胞核,作為轉錄因子激活下游基因的表達?!?/span>

巧的是,就在他將這一猜想模型告訴 James Darnell 時,恰好發(fā)現(xiàn)酪氨酸激酶抑制劑能夠破壞ISGF-3對干擾素刺激的響應能力,實驗證據(jù)支持傅新元的猜想。

但對于模型中 “SH2結構域是引發(fā)ISGF-3發(fā)生磷酸化進入細胞核的關鍵” 的觀點,Darnell和Schindler當時都不太認同——基于當時的主流研究觀點,SH2結構域被認為是蛋白激酶特有的組成,一個具有SH2結構域的蛋白怎么會是轉錄因子呢?

因此Darnell婉拒了傅新元聯(lián)合署名的邀請,決定與Schindler一起將磷酸化實驗的結果投稿到《科學》雜志。

1992年的夏天,傅新元和Darnell的論文分別在《細胞》和《科學》發(fā)表,都提出磷酸化是ISGF-3在干擾素刺激下被激活的關鍵機制,所不同的是,傅新元基于序列比對的信息,額外提出了p84/p91和p113這兩個ISGF-3組分中所包含的SH2結構域才是介導信號激活的關鍵。[30,31]

然而遺憾的是,雖然他們的論文都明確指出存在一個酪氨酸激酶(當時也稱為just another kinase) ,但是沒能確定對ISGF-3進行磷酸化的關鍵激酶。

而對于干擾素信號通路中這個發(fā)揮承上啟下作用的關鍵激酶的鑒定,恰好就與傅新元的論文發(fā)表在了同一期的《細胞》雜志中。

圖4 傅新元在1992年提出的ISGF-3轉錄調控模型 | 圖源[30]


 04 
曾幾何時,George Stark 與 James Darnell 都觀察到了與ISRE序列結合的蛋白復合物。

James Darnell 招到了精通生化的傅新元,得以憑借洪荒之力克隆出ISGF-3的各個成分。

面對相似的挑戰(zhàn),George Stark 卻選擇了另一條途徑——遺傳學手段。

Stark實驗室的博士后 Sandra Pellegrini 設計出一個精巧的遺傳學篩選方法:她將6-16的啟動子序列與一個編碼GPT酶的基因融合在一起,導入HT1080細胞,然后通過DNA誘變劑ICR191隨機地引入移碼突變。隨后將干擾素處理過的細胞培養(yǎng)于存在化學物質6-TG的培養(yǎng)基中。GPT酶可以將無毒的6-TG轉變?yōu)閯《镜?-thiol-GMP——因此大多數(shù)干擾素信號通路正常的細胞都會由于誘導產(chǎn)生大量的GPT酶而中毒死亡,而干擾素信號轉導被誘變劑破壞的細胞則有更大的機會在篩選中存活下來。通過這一方法,Sandra Pellegrini 獲得了一系列的 “干擾素通路缺陷” 的突變細胞株。[32]

1991年,Sandra Pellegrini 在法國巴斯德研究所得到助理教授職位。她對博士后期間篩選獲得的一部分突變細胞株進行分子克隆。結果,她從11,1號突變體中克隆出了一個名為Tyk2的激酶,發(fā)現(xiàn)其屬于澳大利亞科學家 Andrew Wilks 不久前剛剛克隆出的一類簡稱 “JAK” 激酶家族。[33-35]

真相很快大白,JAK家族的激酶正是傅新元和 James Darnell 論文中提出對ISGF-3進行磷酸化修飾的 “未知激酶”,而ISGF-3也正是憑借SH2結構域才會在干擾素信號的刺激下富集到干擾素受體附近。后來,p84/p91和p113被重新命名為STAT1和STAT2。[36]

不久之后,包括 James Darnell 實驗室在內(nèi),研究者們或通過同源序列的索引,或在利用白細胞介素-6、乳汁分泌等其他體系,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多STAT家族的成員??梢钥隙ǖ氖?,這些成員無一例外地都是在信號刺激下發(fā)生磷酸化修飾,進而進入細胞核作為轉錄因子來調節(jié)基因的表達。[37-39]

至此,干擾素作用的機制終于找到了——這條被命名為JAK-STAT的信號通路,負責將信息從細胞膜上的干擾素受體準確迅捷地傳遞到細胞核內(nèi)。

細胞通路的研究歷史上,信號轉導與轉錄激活之間第一次被直接建立起了聯(lián)系,并很快就被發(fā)現(xiàn)是在多種信號轉導通路中都普遍存在的機制。

人們也立刻意識到,JAK-STAT通路在免疫系統(tǒng)在內(nèi)的眾多生理過程的調控中,都發(fā)揮了至關重要的作用。

一個全新的領域誕生了。

后來的故事,我們都知道了,靶向JAK-STAT通路的藥物在癌癥、風濕、甚至是COVID-19的治療中都具有良好的表現(xiàn)。[40-44]

值得一提的是,傅新元先后兩次請 James Darnell 幫忙修改自己作為唯一作者投稿到《細胞》的論文。不過,他論文中并沒有涉及將p84/p91和p113的SH2結構域進行刪除的實驗,沒有論證SH2結構域對于ISGF3響應干擾素刺激的必要性。這可能是 James Darnell 和 Chris Schindler 當時不相信傅新元模型的原因。

1992年5月,James Darnell 在康奈爾醫(yī)學院作學術報告,曾有研究者圍繞SH2結構域提問,當時 James Darnell 否認了SH2結構域的重要性。Salk研究所的 Tony Hunter 是傅新元論文的審稿人。6月,Hunter告訴到訪的Darnell,“傅是對的!”。Darnell當時 “幾乎從椅子上差點摔落下來”,他驚訝極了。原來,傅新元告訴他的SH2結構域,讓他忽略的有點可惜。幸虧傅新元的堅持,干擾素信號通路中關鍵的結構域才得以被廣泛認可。如今,在成千篇關于STAT的研究論文中,誰又能躲得過他發(fā)現(xiàn)的SH2結構域呢!


圖5 Chris Schindler和James Darnell在1992年提出的ISGF-3轉錄調控模型 | 圖源[31]


 - 致 謝 -

感謝傅新元教授在百忙之中接受《知識分子》的采訪,感謝常智杰教授對本文提出的寶貴建議。

 注釋:下滑動可瀏覽)

注1:事實上,在Alick Isaacs和Jean Lindenmann之前,東京大學傳染病研究所的Yasu-ichi Nagano和Yasuhiko Kojima已經(jīng)在被流感病毒感染的細胞會分泌出某種抗病毒的因子,于1954年發(fā)表。45

注2:在被克隆之前,干擾素的物種特異性為批量生產(chǎn)在技術上帶來了很大挑戰(zhàn):即小鼠細胞產(chǎn)生的干擾素在人體內(nèi)缺乏抗病毒活性。

注3:I型干擾素包含IFN-α和IFN-β。準確地說,Darnell實驗室的IFN-β主要來自杜邦公司,而IFN-α則是來自羅氏公司波蘭裔生化學家Sidney Pestka的饋贈。

注4:Bob Schreiber一度相信干擾素受體的絲氨酸/蘇氨酸磷酸化是激活下游通路的關鍵,但傅新元基于ISGF-3的數(shù)據(jù)告訴他酪氨酸更可能是重要的修飾位點,由此幫助Bob Schreiber避免出發(fā)表一篇結論錯誤的論文。

注5:海拉細胞受到干擾素刺激后大量合成的兩個基因,其蛋白產(chǎn)物分子量分別為54kDa和15kDa。ISG-15由Pete Knight團隊克隆,Darnell實驗室博后Nancy Reich對其介導干擾素引發(fā)的激活反應進行了充分性方面的功能驗證。46,47

注6:ISGF-2和ISGF-3的區(qū)別在于干擾素處理下結合ISG-54速度的差異。在當時很難判斷哪個復合物中找到的蛋白更重要。ISGF-3更有希望的一個原因是其較快的反應速度與細胞轉錄變化對于干擾素的響應速度更貼合。James Darnell的博后Richard Pine解析、克隆了ISGF-2的組分,但很遺憾最終沒有找到像JAK-STAT通路那樣影響深遠的分子。48

注7:傅新元在博士臨近畢業(yè)之際,偶然發(fā)現(xiàn)了HEK293與HeLa這兩種不同的細胞的提取物具有不同的剪切活性,據(jù)此推斷HEK293中富含一種獨特的剪切因子?;诟敌略⒌倪@一系統(tǒng),他的師弟葛輝最終鑒定出了剪切因子ASF。值得一提的是,哈佛大學Tom Maniatis實驗室的博后付向東也在同一時期獨立鑒定出了另一個關鍵的剪切因子SC35。從發(fā)表時間上看,ASF在前,SC35在后。49,50

注8:在Darnell的支持下,傅新元獲得了一筆一年42000美元的CSI fellowship。


 參考文獻:下滑動可瀏覽)

1 Stone, J. C., Atkinson, T., Smith, M. & Pawson, T. Identification of functional regions in the transforming protein of Fujinami sarcoma virus by in-phase insertion mutagenesis. Cell 37, 549-558 (1984).

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