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蛋白質(zhì)的新作用

閱讀:619發(fā)布時間:2018-9-21

    打開任何一本生物學(xué)入門教材,你首先學(xué)到的課就是:我們的DNA拼寫著生成蛋白質(zhì)的指令,我們身體細(xì)胞中的大多數(shù)工作都是由蛋白質(zhì)這些微小的機器來完成。次證實蛋白質(zhì)的構(gòu)件——氨基酸可以在沒有DNA和中間模板信使RNA (mRNA)的情況下進行組裝。研究小組觀察發(fā)現(xiàn)了由另一蛋白質(zhì)來添加哪種氨基酸的情況。

  將細(xì)胞視作運行良好的工廠,或有助于正確理解這一新研究發(fā)現(xiàn)。核糖體是蛋白質(zhì)組裝線上的機器,負(fù)責(zé)按照遺傳密碼的順序?qū)被徇B接到一起。當(dāng)出現(xiàn)差錯時,核糖體可能會停止運轉(zhuǎn),并將質(zhì)量控制人員召集到這一位點。為了收拾這一爛攤子,細(xì)胞會分解核糖體,丟棄藍(lán)圖,回收部分生成的蛋白質(zhì)。

  而新研究揭示出了這一質(zhì)量控制團隊中的一個成員,保守存在于從酵母到人類中的一種蛋白質(zhì):Rqc2p的一個驚人作用。在這一不完整蛋白質(zhì)被回收之前,Rqc2p促使核糖體按照任意順序反復(fù)添加了兩種氨基酸:*和*。你可以將其想象為,一條汽車組裝線在喪失指令的情況下仍在繼續(xù)運轉(zhuǎn)。它撿起了可以撿起的,并胡亂進行組裝:喇叭-車輪-車輪-喇叭-車輪-車輪-車輪-車輪-喇叭。

  就像在一輛半成品汽車的一邊安裝了多余的喇叭和車輪一樣,帶有一段*和*顯然隨機序列的蛋白質(zhì)看起來怪怪的,有可能無法正常工作。但這一無意義的序列有可能滿足了特殊的目的。這一密碼有可能發(fā)出了一種信號,表明必須破壞掉這一不完整的蛋白質(zhì),又或有可能是測試的一個組成部分,看看核糖體是否正常運轉(zhuǎn)。有證據(jù)表明,在諸如阿爾茨海默氏癥、肌萎*側(cè)索硬化癥(ALS)或亨廷頓氏病等一些神經(jīng)退行性疾病中當(dāng)中的一個或兩個過程有可能出現(xiàn)了錯誤。

  當(dāng)科學(xué)家們親眼看到有關(guān)的證據(jù)時,首先便考慮它是一種不同尋常的現(xiàn)象。他們借助了一種叫做冷凍電子顯微鏡的技術(shù)極速冷凍并隨后成像了運行中的這一質(zhì)量控制機器。

  通過廣泛的生物化學(xué)分析他們證實了自己的假說。新的RNA測序技術(shù)證實,Rqc2p/核糖體復(fù)合物有可能添加了一些氨基酸到停運的蛋白質(zhì)上,因為它也結(jié)合了將氨基酸帶到蛋白質(zhì)組裝線上的tRNAs。他們看到的這些特異tRNAs只攜帶了*和*兩種氨基酸。起決定作用的是,他們確定了停運的蛋白質(zhì)被添加了廣泛的*和*鏈。


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