瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员使用DNA折纸技术(将DNA折叠成所需结构的艺术)来展示如何以以前未知的方式激活重要的细胞受体。这一结果为了解Notch信号通路如何工作以及它如何参与几种严重疾病开辟了新途径。该研究发表在《自然通讯》上。

Notch是一种细胞受体，对多种生物体都非常重要，在许多不同的过程中发挥着至关重要的作用，包括果蝇和人类的早期胚胎发育。Notch调节干细胞发育成体内不同的细胞类型。该信号通路的缺陷可能导致严重的疾病，包括癌症。

迄今为止，对该受体功能的普遍看法是，它是纯粹机械激活的，由邻近细胞拉动它，这意味着信号传导仅作为细胞之间直接通信的结果而发生。

然而，卡罗林斯卡学院的研究人员现在报告说，在一种名为Jag1的蛋白质的帮助下，Notch的激活也可以“按需”实现。研究人员将蛋白质放置在通过所谓的DNA折纸技术创建的DNA结构上，这种技术可以使用DNA作为建筑材料在纳米尺度上构建任何形状的结构。在这种情况下，DNA结构被模制成纳米尺寸的棒，可以将蛋白质携带到细胞表面。

“这项技术允许我们将Jag1蛋白的分子以不同的模式放置在彼此之间非常小的距离上，然后我们将这些模式暴露给带有Notch受体的干细胞，”该系教授BjörnHögberg说。卡罗林斯卡学院医学生物化学和生物物理学系的卡罗林斯卡学院医学生物化学和生物物理学教授，与同一系的KI研究员IoannaSmyrlaki一起领导了这项研究。

结果表明，Notch受体可以被不同程度地激活，具体取决于图案的形状和蛋白质的局部浓度。然而，关于这种信号传导究竟是如何发生的，仍然存在几个问题。

“我们现在正在与其他研究人员合作，看看我们是否可以使这种方法在体内也发挥作用，即在小鼠模型中而不仅仅是在试管中，”BjörnHögberg说。“这是基础研究，但Notch是多种疾病的重要组成部分，包括一种白血病和发育障碍Alagille综合症。因此，我们希望这些结果也将有助于更好地了解这些疾病。”