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Cell子刊:新發(fā)現(xiàn)為線粒體蛋白正名

日期:2013-04-03 08:55:51

Max Planck研究所的一項新發(fā)現(xiàn),徹底改變了科學家們對一種重要線粒體蛋白的認識。在體外研究的基礎上,二十年來人們一直認為線粒體的轉(zhuǎn)錄終止因子MTERF1在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中具有重要作用。而Max Planck研究所的Mügen Terzioglu等人首次在活體動物中解析了該蛋白的功能,他們通過小鼠模型向人們展示,MTERF1并非轉(zhuǎn)錄調(diào)控的必要元件。這項研究由Max Planck老化生物研究所的線粒體生物主管Nils-Göran Larsson領導,文章于四月二日發(fā)表在Cell旗下的Cell Metabolism雜志上。

 

在科學的發(fā)展過程中,舊觀念往往會被新發(fā)現(xiàn)推翻,而導致此后的相關研究進入全新的方向。這項研究的發(fā)現(xiàn)也是這樣,不僅改變了人們對線粒體調(diào)控機制的理解,也為日后的相關研究提供了重要啟示。

 

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的主力軍,細胞中的各種過程都要通過蛋白來實現(xiàn),包括基因調(diào)節(jié)、代謝控制等等,細胞通過蛋白來執(zhí)行特殊功能。線粒體負責將食物成分轉(zhuǎn)化為ATP,為細胞提供能源。

 

生物體的遺傳信息大多儲存在細胞核中,不過線粒體自身還具有一套單獨的DNA。線粒體的DNA也會轉(zhuǎn)錄生成RNA,在這一過程中MTERF1作為線粒體轉(zhuǎn)錄終止因子,負責識別正確的轉(zhuǎn)錄終止位點。隨后,轉(zhuǎn)錄而成的RNA會將遺傳信息帶到核糖體。核糖體會根據(jù)RNA所攜帶的指令合成蛋白,因此也被稱為細胞中的蛋白合成工廠。

 

“迄今為止,人們只在體外培養(yǎng)的細胞中研究過MTERF1的作用。二十年來,科學家們一直認為MTERF1在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中扮演了關鍵性的角色,是哺乳動物線粒體蛋白合成中的關鍵調(diào)節(jié)子,”Mügen Terzioglu解釋道。“我們首次構建了合適的基因工程小鼠模型,卻吃驚的發(fā)現(xiàn)事實并非如此,MTERF1并不是線粒體轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的必要元素。這再次說明,體外系統(tǒng)只能在一定程度上代表天然的生理學條件,任何體外研究中的發(fā)現(xiàn),都需要在動物體內(nèi)進行驗證。”

 

研究人員指出,這項研究將幫助人們更好的理解線粒體轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性,以及線粒體轉(zhuǎn)錄/翻譯的調(diào)控機制。此外,這項研究還凸顯了動物實驗在蛋白功能研究中的重要性。

 


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