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Nat Commun:科学家揭示分子伴侣如何保护核糖体蛋白

来源:生物谷 2017-02-07 14:15


2017年2月7日讯 /生物谷BIOON/ --在核糖体这个复杂的蛋白质合成机器上每个组成核糖体的蛋白都有自己的分子伴侣将其指引到正确位置,避免受到损伤。在一项新研究中,研究人员了解到了更多关于核糖体分子伴侣如何发挥作用的信息,发现每个分子伴侣都会以独特的方式与被保护的蛋白结合。研究人员借助X射线晶体成像技术解析了结合分子伴侣的核糖体蛋白的原子结构。

“组装核糖体的过程有点像做面包。每一种成分都会有特别适合它们尺寸和形状的包装,一直到组装的时候才会拆开包裹弯曲成需要的形状。我们所做的就是发现这些具有保护作用的包装如何适应每一个核糖体蛋白,以及如何解包装。”该研究作者 Andre Hoelz 教授这样说道,他们的这项最新研究成果发表在国际学术期刊 Nature Communications 上。

在所有细胞中,遗传信息都储存在 DNA 中,并通过 mRNA 最终翻译成蛋白质。核糖体负责将 mRNA 上的信息翻译成氨基酸序列,一个动物细胞每天要产生超过100万个核糖体。

构建核糖体对细胞来说是一项非常困难的工作,在组装过程中需要将大约80种蛋白组装在一起,其中还要穿插核糖体 RNA ,还包括超过200种其他蛋白引导并调控这一过程。

在组装过程中,组成核糖体的蛋白首先在细胞质内合成随后转运到细胞核内,开始进行核糖体的组装。伴侣蛋白能够帮助将核糖体蛋白转运到细胞核内避免被细胞内的蛋白降解机制破坏,这种伴侣机制可以确保组装核糖体的各种核糖体蛋白按适当的比例进入细胞核。

在之前研究中研究人员曾经发现一个叫做L4的核糖体蛋白与一个叫做 Acl4的分子伴侣结合,这种分子伴侣能够引导 L4在特定时间进入细胞核并到达指定位置。在这项新研究中,研究人员借助 X 射线晶体成像技术解析了这对配对蛋白的结构。

“解析这对配对蛋白的结构并不容易。但是蛋白解析的过程让人非常兴奋,你可以用眼睛看到分子伴侣如何结合核糖体蛋白并对它进行保护。”文章第一作者Ferdinand Huber 这样说道。

这项研究的结果或可引导开发新的抗癌药物,通过阻止癌细胞组装核糖体的过程抑制肿瘤生长。(生物谷Bioon.com)

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原始出处:

Ferdinand M. Huber, André Hoelz.Molecular basis for protection of ribosomal protein L4 from cellular degradation.Nat. Commun. 8, 14354

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