棕榈酰化其实也算是近几年来比较热的研究方向,今天要看的这篇文章就是重庆大学肿瘤医院,发表在27.7分的Mol Cancer上的文章。虽然是一篇机制比较简单的棕榈酰化研究,但他们的这篇文章在验证的过程中,却有效地避免了肯定后件的逻辑谬误(
肯定后件逻辑谬误是充分条件假言推理过程中常见的逻辑谬误,不清楚的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列
),相对来说算是比较严谨的论证。我们就来看看他们都做了点什么吧:
要分析棕榈酰化,他们就是从ZDHHC家族开始的,ZDHHC是棕榈酰转移酶。他们首先分析的是HCC(肝细胞癌)中ZDHHC家族各个蛋白的表达情况,结果发现ZDHHC20的表达与HCC的预后负相关(
这其实就是归纳法的研究,通过归纳法的米勒五法,将ZDHHC的表达与HCC的预后相关联,然后进一步分析棕榈酰化对于HCC的影响,不清楚归纳法和米勒五法的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《列文虎克读文献》
)。接着他们构建了ZDHHC20缺失的小鼠,通过缺失ZDHHC20,来分析ZDHHC20对于化学诱导HCC的影响,结果发现ZDHHC20缺失后HCC形成也受到了抑制。这就更进一步确定了两者的关联性:
ZDHHC20的关键作用,在于对蛋白的棕榈酰化,那么ZDHHC20的底物可能才是导致HCC进展的关键。于是他们通过对ZDHHC20缺失后的蛋白棕榈酰化水平分析,他们发现脂肪酸代谢相关的蛋白棕榈酰化产生了变化。而这些脂肪酸代谢产生变化的蛋白中,有很多是mRNA本身就产生差异的。也就是说,这些mRNA就产生差异的潜在底物,可以不作为关键因素选择(
这个假设的提出,大家一般都会觉得有点怪异,但为啥他们要选择mRNA表达差异不大的基因作为ZDHHC20底物呢?因为缺失ZDHHC20后,mRNA产生变化,那么造成蛋白棕榈酰化差异的,可能是由于表达差异导致的,看到了吧,假设的迭代其实就是在这些信息的综合分析下得出的,而假设的迭代也是推进课题进展的关键,不清楚假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《信号通路是什么鬼?》系列
)于是他们选择了缺失ZDHHC20后mRNA表达没有差异的FASN作为了ZDHHC20的底物。他们发现ZDHHC20与FASN在细胞中存在共定位,并且有相互作用,同时ZDHHC20介导了FASN的棕榈酰化:
通过质谱,他们进一步分析得出了FASN具体被棕榈酰修饰的半胱氨酸,为了验证这一点,他们对这两个半胱氨酸位点,及C1471和C1881进行了突变,然后分析FASN棕榈酰化的情况(
这里其实就是柯霍氏法则的验证,也就是去除某个因素,查看棕榈酰化表型的变化,而通过突变潜在的半胱氨酸,则能更有效地避免肯定后件的逻辑谬误,不清楚肯定后件逻辑谬误和柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》
),这里图上可以看到他们加了HAM(羟胺),这个是棕榈酰化验证ABE(酰基生物素交换)的方法,首先对未棕榈酰化的巯基位点通过不可逆的烷基化进行修饰,然后再用HAM去除半胱氨酸上棕榈酰化的巯基,最后用生物素交换进行检测的过程。可以看出突变了半胱氨酸位点C1471和C1881后,FASN的棕榈酰化降低了:
那么棕榈酰化为什么会影响FASN的蛋白表达差异呢(之前也确定了mRNA表达没差异)?他们使用了2-BP(棕榈酰化抑制剂)以及MG132(蛋白酶抑制剂)后发现,FASN在棕榈酰化修饰被抑制后,泛素化明显增多,蛋白降解增多。而这个过程和ZDHHC20有着密切关系:
于是他们就根据这个实验结果,迭代了假设,假设可能是由于FASN的棕榈酰化,竞争性抑制了FASN的泛素化,从而维持了FASN的稳定性(
假设的迭代,就是通过已知的结果,以及可能性判断,对原有的假设进行更新的过程,通过假设的迭代,设计新的实验进行验证,从而才能推动课题不断地进展,不清楚假设和假设迭代的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列
)。通过coIP的实验结果发现,FASN与ZDHHC20的结合,的确会阻止FASN与E3泛素化连接酶TRIM28和SNX8的结合,从而抑制FASN的泛素化降解:
而FASN的泛素化过程,收到了棕榈酰化的影响,于是他们就对FASN的C1471和C1881位点进行了突变,阻碍了FASN的棕榈酰化。通过这样的突变,FASN的稳定性明显下降,泛素化增加,导致了FASN的表达下降,在体外抑制了HCC的增殖和克隆形成:
最后就形成了这样的示意图,FASN通过ZDHHC20对其C1471和C1881位点的棕榈酰化,抑制了FASN与TRIM28和SNX8的结合,降低了FASN的泛素化降解,维持了FASN的稳定性,从而促进 了HCC的进展:
这篇文章有点就是明确了FASN的泛素化位点C1471和C1881,而最终通过这两个位点的突变,来分析棕榈酰化对于FASN稳定性,以及促进HCC进展表型的影响(
这其实就是将验证的命题的概念锁定在了FASN的C1471和C1881位点的棕榈酰化,对于HCC表型的影响,而不是将外延扩大到ZDHHC20或是FASN的表达上,也就避免了肯定后件的逻辑谬误,不清楚概念的外延和内涵,以及肯定后件逻辑谬误的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《信号通路是什么鬼?》系列
),总的来说这篇文章做得还是不错的,逻辑上也都在线,要是再补充一点动物体内实验的话,可能就更好了。好了,今天就先策到这里吧,有兴趣的话,可以看看原文,祝你们心明眼亮。
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