FASEB J：上海交通大学蒙国宇航团展示液-液相变是PML核心体组装的重要第二步，也是研磨向治疗的细分基础

急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia，AML)是最常见的血液恶性肿瘤，占全部急性白血病的70%，死亡/发生比例居所有岑瘤中第5位。AML患者治疗手段有限，未治疗自然存在6-12月期，而AML患者预测后差，复发率仍30%左右，细分型人群多，缺乏高效表面点。

PML基因编码的PML蛋白（又称为TRIM19），1957年首次在那个有急早幼细粒细胞白血病（Acute Promyelocytic Leukemia，APL）的患者中发现[1]。PML核体功能异常常导致急性白血病和其他严重病的发生。今年来有研究结果表明，在细胞质的线粒体和内质网中也可观察到PML核心体的存在。PML核心体中除去PML这一个骨骨架蛋白外，还包含了定位置 在其中的蛋白SP100、UBC9和DAXX等，PML蛋白与它们存在于直接或间接的交互作用中，进入并参与与各种细胞生物学功能中。最近有研究指标出PML核体与急性早幼粒细胞白血病的发病进展有关。

蒙国宇宙课组长期致力对急性锁系白血病的研究，并取得了一系列系统性的重要成果。该小组首发了PML RING和PML B1的晶体结构，研究表明PML-RING介绍的PML四聚合体对PML核心体的组装起关键作用（Wang et al, Nature Communications  , 2018），PML B1-box结构域可以在RING四聚合的基础上，通过网络交互的方式进行一步促进PML蛋白形状稳定的基础寡聚单位;（Li et al, Nature Communications  , 2019）；随后团队又提出白蛋白聚是肿瘤发生的重要原因(Li et al, Blood Science  , 2020)及以PML为核心的抗癌新策略(Li et al, Trends in Cancer  , 2020)（图1）。

图一：蒙国宇航团在急迫性白血病和PML核体的系统性工作。

2023年5月23日，上海交通大学附属瑞金医院蒙国宇团队在反洗钱研究领域又取得了新的进展，在FASEB期刊在线发表了题目为“相分离是必需的PML 核体生物发生 和功能”的研究论文，该研究杨明了液-液相分离引导的PML核体组在细胞功能调节节、急性系白血病及相关白血病的发生中的关键作用。从液-液相分离的角度探索PML核体组制造及其对急性膀胱白血病发生的影响，为急迫系白血病以及其他相关身体脂肪瘤的临床诊疗以及预先提供了重要的表面点和理论依据。

该研究是蒙国宇航团在PML联合如何诱导白血病发生这种特殊颜色领域的新突破。文章通过SIM-3D和FRAP等实验手段发现：与p62小体、PGL颗粒类，聚集的PML核心体不是简体的蛋白质聚合体，而且是通过液-液相分离形状形成的液状蛋质白凝聚合体，这也是PML质粒形形成和执行功能所必需的。

研究发现在白血病患者中，PML蛋白的关键氢基酸位点突变会破坏PML核心体的液-液相分离并与临床研磨剂面板治理治疗的耐药性相关，其中突变体A216V最常用表现，A216V突发变化会破坏PML核心的液-液相分离，并导致PML招募伙伴蛋白（UBC9、DAXX等）的能力下降，影响PML的酸化、SUMO化、乙酸化等PTMs，最终使PML网络功能受损以及药剂片向治疗的耐药。结合体外生物化学实验证明，液-液相分离对PML核体组装、伴侣招募网络和SUMO化至关重要。通过机器人双杂交、线粒体功能和细胞能量分析（海马）、“陈老”、“王亡”实验，结合基因组学和蛋白组学交叉分析等结果表明液-液相分离驱动的PML核体正确组装对细胞ROS水平的调节，线粒体正常功能的维持，p53等功能蛋白的招聘，细节肌肉失败和陈老等调节控制至关重要（图2）。

图二：PML突变A216V通过影响PML液-液相分离来调节控制其PTMs及细细胞的自杀与陈旧，是导致临床粉碎剂向治疗耐药性的成分在分子基础上。

研究结果表明PML核体组装过程中存在于一个未被了解的框架网络中，液-液相分离可能是PML蛋白从低聚物形状形成PML核体之间的驱动因素，同时，PML核体RBCC结构域的寡聚也是通过液-液相分离步骤组装而成。PML上关键位置的突然变化（A216V）会影响其正常的液-液相分离过程，最终导致临床研磨剂向治疗的耐药性，这表现PML的液-液相分离可能是敲打治疗的核心基础。

总的来说，本研究描述了LLPS驱动PML-NB生物发生的机制：在第一步中，PML-PML交互作用可能主要由RBCC低聚介绍引导。在第二阶段，PML多聚集体可以通过LLPS聚在一起，这是由部门蛋白浓度、PTM和伴蛋白的募集来共同促进现实的，最终产生了这一具有灵性大小的无膜亚细细胞器—PML核体。这些发现为全面解析PML核体生物形态的形成过程和AML发展机制提供了理论基础，并为AML镜片向药物的设计以及对临床药剂镜片治疗的耐药性研究研究提供了新的思路和理论依据。

图三：目前关于PML内核组装机制造的理解还不深入，蒙国宇等人的最新观点是，PML内核组装需要分两步完成。第一步，PML分子通过寡聚(oligomerization)完成基础第二步，PML寡聚体在相变(LLPS)的传动下完成三维无膜亚细胞器的组装。特别值得一提的是，该研究还开发现在，白血病治疗的损伤剂的骨骼治疗的耐药机制可能和PML相关变机制相关。

原文链接：

https://doi.org/10.1096/fj.202300216R

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