加州大學圣地亞哥分校的研究人員發現，廣為人知的UPF1蛋白具有一個新功能。這種蛋白能夠作用于一個重要的生物學通路，決定未成熟神經細胞的命運，是繼續保持類似干細胞的狀態，還是進一步分化成為功能性的神經元。文章于二月十三日發表在Cell Reports雜志的網絡版上。
無義介導的mRNA降解簡稱為NMD，能夠選擇性降解含有翻譯提前終止密碼子PTC的mRNA，從而防止對機體內產生有害的截短蛋白(truncated proteins)，它是真核生物中廣泛存在的一種高度保守的有效監督機制。NMD是公認的基礎性細胞活動，不過人們對這一過程還不甚了解。
加州大學的Miles F. Wilkinson教授與博士后Chih-Hong Lou等人發現，UPF1蛋白是NMD通路所必須的，這種蛋白能夠通過這個關鍵過程決定細胞的命運。這項研究為人們提供了重要的線索，有助于開發新藥物用于孤獨癥、精神分裂癥等神經學疾病的治療。
目前，人們所了解的NMD主要有兩大作用。第一，NMD可作為幫助細胞清除錯誤性信使RNA(mRNA)的質控機制，這種分子負責將遺傳學信息轉化為生命所需的蛋白質。第二，NMD能降解特定群體的正常mRNA。NMD的第二種功能被認為具有重要的生理學意義，但迄今為止人們還不確定事實是否如此。
Wilkinson及其同事發現，UPF1可以作為分子開關，決定未成熟的(無功能)神經細胞何時分化成為有功能的神經元。UPF1蛋白能夠觸發特定mRNA的降解，這種mRNA編碼TGF-Beta信號通路中的一種蛋白，該通路可促進神經元的分化。這種mRNA被降解后，其編碼蛋白就無法合成，從而阻止神經細胞的分化。就這樣Wilkinson及其同事首次鑒定了，NMD驅動正常生物學反應的分子回路。
研究顯示，NMD還能促使細胞降解編碼增殖抑制子的mRNA。Wilkinson指出，NMD能在此基礎上促進干細胞特征性的增殖狀態。
“這些發現有廣泛的臨床應用前景，”Wilkinson說。“NMD能夠促進類似干細胞的狀態，人們可以對此加以利用，將已分化細胞更有效地重編程為干細胞。”
“在包括人類在內的不同物種中，NMD對于大腦的正常發育至關重要。NMD存在缺陷的人通常有智力障礙，同時往往還患有精神分裂癥和孤獨癥。我們的研究為治療這類疾病帶來了重要啟示，人們可以通過治療藥物增強患者體內的NMD，幫助他們維持干細胞和已分化神經元之間的正確平衡，恢復大腦的正常功能。”
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