北大醫學(xué)部的尹玉新組利用TALEN技術(shù)深入研究PTEN的同型蛋白質(zhì)PTENα的過(guò)程中，發(fā)現該種蛋白質(zhì)在線(xiàn)粒體的新陳代謝中發(fā)揮重要作用。該研究成果以題為“PTENα, a PTEN Isoform Translated through Alternative Initiation, Regulates Mitochondrial Function and Energy Metabolism”的論文形式發(fā)表在近日的《Cell Metabolism》雜志上（IF: 14.62）。

    PTEN是一種強有力的腫瘤抑制基因，在人類(lèi)腫瘤病變過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生突變。生殖細胞系中的PTEN突變和癌癥敏感性疾病有關(guān)，比如戈登綜合癥，其特點(diǎn)是會(huì )產(chǎn)生多種錯構瘤。PTEN對腫瘤強有力的抑制能力已經(jīng)在很多動(dòng)物實(shí)驗中得到驗證，其中PTEN的缺失能夠導致多種類(lèi)型腫瘤的產(chǎn)生，與人類(lèi)涉及到PTEN突變的癌癥類(lèi)型相似。

    PTENα蛋白(一種在PTEN蛋白N-端有擴展形式的蛋白質(zhì))在體內誘導了細胞色素C氧化酶活性和線(xiàn)粒體中ATP的產(chǎn)生。PTENα與經(jīng)典的PTEN相互作用，可增強PINK1蛋白質(zhì)水平并促進(jìn)能量產(chǎn)生。研究人員使用TALEN技術(shù)敲除PTENα基因，觀(guān)察到PTENα缺陷細胞的線(xiàn)粒體呼吸鏈功能被損害。PTEN缺失還會(huì )造成神經(jīng)缺陷和新陳代謝失調，這意味著(zhù)PTEN的功能不僅僅局限于腫瘤抑制。PTEN家族參與了包括真核生成、組織穩定、新陳代謝和腫瘤抑制等多種細胞進(jìn)程，當PTEN缺失時(shí)會(huì )導致發(fā)展缺陷和真核細胞致死。

    TALEN技術(shù)（Transc**tion activator–like effector Nuclease）是一種新的靶向基因修飾技術(shù)，TALE蛋白的氨基酸序列與靶位點(diǎn)的核酸序列具有恒定的對應關(guān)系。研究者通過(guò)組合各類(lèi)模塊，可針對任意核酸靶序列構建特異TALE蛋白，在TALE后加入FokI等非限制性?xún)惹忻缚尚纬蒚ALEN，即可特異位點(diǎn)產(chǎn)生雙鏈斷裂，進(jìn)而對該位點(diǎn)進(jìn)行多種DNA操作，如基因敲除、基因敲入、定點(diǎn)突變。此外，還可以對microRNA和lncRNA進(jìn)行基因修飾。該技術(shù)成功解決了RNAi技術(shù)中基因沉默效率低下的問(wèn)題，同時(shí)克服了鋅指核酸酶（**N）技術(shù)篩選復雜、成本過(guò)高的缺點(diǎn)，也避免了CRISPR/Cas9嚴重脫靶的現象，使靶向基因修飾變得更為高效和便捷。TALEN技術(shù)現已成功應用于動(dòng)物、植物、微生物等多種生物，已突破了基因序列、細胞類(lèi)型和物種的限制。過(guò)去，將高度重復的TALE模塊連接在一起相當困難，而斯丹賽公司的專(zhuān)利產(chǎn)品FastTALE? TALEN kit的出現徹底解決了這個(gè)難題，可以在短時(shí)間內高效、快速、便捷地完成TALEN的構建。