Nat,Commun：科學(xué)家揭示分子伴侶如何保護(hù)核糖體蛋白

2017年2月7日訊 /生物谷BIOON/ --在核糖體這個復(fù)雜的蛋白質(zhì)合成機(jī)器上每個組成核糖體的蛋白都有自己的分子伴侶將其指引到正確位置，避免受到損傷。在一項(xiàng)新研究中，研究人員了解到了更多關(guān)于核糖體分子伴侶如何發(fā)揮作用的信息，發(fā)現(xiàn)每個分子伴侶都會以獨(dú)特的方式與被保護(hù)的蛋白結(jié)合。研究人員借助X射線晶體成像技術(shù)解析了結(jié)合分子伴侶的核糖體蛋白的原子結(jié)構(gòu)。

“組裝核糖體的過程有點(diǎn)像做面包。每一種成分都會有特別適合它們尺寸和形狀的包裝，一直到組裝的時(shí)候才會拆開包裹彎曲成需要的形狀。我們所做的就是發(fā)現(xiàn)這些具有保護(hù)作用的包裝如何適應(yīng)每一個核糖體蛋白，以及如何解包裝?！痹撗芯孔髡?Andre Hoelz 教授這樣說道，他們的這項(xiàng)最新研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊 Nature Communications 上。

在所有細(xì)胞中，遺傳信息都儲存在 DNA 中，并通過 mRNA 最終翻譯成蛋白質(zhì)。核糖體負(fù)責(zé)將 mRNA 上的信息翻譯成氨基酸序列，一個動物細(xì)胞每天要產(chǎn)生超過100萬個核糖體。

構(gòu)建核糖體對細(xì)胞來說是一項(xiàng)非常困難的工作，在組裝過程中需要將大約80種蛋白組裝在一起，其中還要穿插核糖體 RNA ，還包括超過200種其他蛋白引導(dǎo)并調(diào)控這一過程。

在組裝過程中，組成核糖體的蛋白首先在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成隨后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核內(nèi)，開始進(jìn)行核糖體的組裝。伴侶蛋白能夠幫助將核糖體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核內(nèi)避免被細(xì)胞內(nèi)的蛋白降解機(jī)制破壞，這種伴侶機(jī)制可以確保組裝核糖體的各種核糖體蛋白按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)入細(xì)胞核。

在之前研究中研究人員曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個叫做L4的核糖體蛋白與一個叫做 Acl4的分子伴侶結(jié)合，這種分子伴侶能夠引導(dǎo) L4在特定時(shí)間進(jìn)入細(xì)胞核并到達(dá)指定位置。在這項(xiàng)新研究中，研究人員借助 X 射線晶體成像技術(shù)解析了這對配對蛋白的結(jié)構(gòu)。

“解析這對配對蛋白的結(jié)構(gòu)并不容易。但是蛋白解析的過程讓人非常興奮，你可以用眼睛看到分子伴侶如何結(jié)合核糖體蛋白并對它進(jìn)行保護(hù)?！蔽恼碌谝蛔髡逨erdinand Huber 這樣說道。

這項(xiàng)研究的結(jié)果或可引導(dǎo)開發(fā)新的抗癌藥物，通過阻止癌細(xì)胞組裝核糖體的過程抑制腫瘤生長。

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