今天我们来看一篇Nature的文章：The protein histidine phosphatase LHPP is a tumour suppressor.Nature. 2018 Mar 21.
从题目来看，这篇文章发现了一个新的组氨酸磷酸酶LHPP，并证明了这个LHPP基因是一个抑癌基因。
我们可以设想一下，如果导师让我们做LHPP这个基因与肿瘤的关系，我们按照常规的“套路”，一般会从细胞、动物、分子和临床四个层面展开，细胞和动物水平选2株细胞做沉默和过表达，然后看细胞增殖和动物成瘤的表型，临床从三个层面做LHPP这个基因的表达差异、病理相关性以及预后，其实从细胞、临床和动物来看，这个套路问题还不大。
关键的地方是机制部分，如果是我们做机制，是不是会先来一套组学筛选（比如LHPP沉默后做RNA-seq）然后找出差异基因后用qPCR或者WB进行验证？或者直接用LHPP的抗体做IP，然后鉴定蛋白？再或者通过数据库进行分析，寻找可能被LHPP调控的蛋白，最后还是做WB？总体策略上基本上就是这样，可能略有不同，因为是套路嘛！我管你研究的分子是LHPP还是什么呢？这么一套下来总是没错的！如果顺利的话发5分的文章升职称和毕业就够了！这么想是没错的，不过我们要说的这样可能会错过很多新的发现，原因就是没有考虑LHPP或者你研究分子的特性。这里的特性是指这个分子的分子功能，比如DNA结合、蛋白折叠等，像我们常说的转录因子、激酶-磷酸酶、泛素连接酶这是蛋白的性质，考虑到这点并根据特性来从机制上开展研究才能让你的课题“与众不同”，文章和基金都如此。
好了，上面说了很多“废话”，下面我们看一下这篇Nature文章是如何开展研究的。
由于PI3K通路异常是不少肿瘤的普遍特征，因此首先研究团队构建了PTEN和TSC1基因双敲小鼠（L-dKO），结果发现L-dKO模拟了肿瘤表型：
接下来通过质谱做了蛋白组学以检测差异表达蛋白，结果在433个显著高表达的基因中发现NME1和NME2这两个组氨酸（histidine）的激酶（Kinase，介导蛋白氨基酸磷酸化的酶），在262个显著地表达的基因中发现LHPP这个可能的组氨酸（His）磷酸酶（Phosphatase，与激酶作用相反，介导蛋白的去磷酸化）：
说到这里我们就要看一下这个组氨酸磷酸酶的特性了。我们知道蛋白的磷酸化修饰是介导机体生理功能的一类重要蛋白翻译后修饰，在这个过程中蛋白激酶和磷酸酶是维持蛋白磷酸化水平的重要工具，很多蛋白比如转录因子STAT、SMAD会被磷酸化从而入核发挥转录调控作用。而比较常见的蛋白磷酸化修饰的氨基酸是三类：Tyr（酪氨酸）、Ser（丝氨酸）和Thr（苏氨酸），这三个氨基酸的结构：
侧链上都有羟基（OH），这样磷酸基团和羟基可以形成P-O磷酸二酯键。而组氨酸的结构是这样的：
我们可以看到结构里面没有羟基（OH），因此形成的结构是P-N键，而且是两个：1-pHis和3-pHis，但是由于P-N键比P-O键不稳定，容易受到温度和PH值影响，而且由于以前缺少1-pHis和3-pHis的特异性抗体，所以在检测的时候一直受到限制，在开发出特异性抗体后，这个技术问题就解决了。
接下来团队分别从体内和体外研究了LHPP的磷酸酶活性，并初步鉴定了LHPP的靶基因以及mTOR对LHPP的调控作用：
最后是LHPP的细胞和动物水平功能以及临床样本中的检测：
好，文章我们就简单介绍到这里。如果大家对这个方向感兴趣想入坑，可以下载文章后仔细研究。
看到这篇文章，我想起来一篇2016年的Science文章：
这篇文章研究发现了一个新的DNA甲基转移酶DNMT3C（除了已知的DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和辅因子DNMT3L），并发现DNMT3C的作用是保护雄性生殖细胞的转座子活性。
还有这篇2017年的Cell：
这篇文章发现U6 snRNA的m6A甲基转移酶METTL16调控SAM合成酶的内含子保留。
大家应该发现这三篇文章的相似之处了吧：
Nature是找到了新的组氨酸磷酸酶（以前知道的是组氨酸激酶NME1和NME2），Science是找到了新的DNA甲基化酶（以前知道的是DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和辅因子DNMT3L），Cell是找到了新的RNA甲基化酶（以前知道的是METTL3、METTL14）
这个可能也算是一种套路吧。
联系客服
