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PNAS:核糖體裝配中的引路人

日期:2013-05-07 08:57:29

在機(jī)體內(nèi)的蛋白執(zhí)行著多種功能,在它們起作用時特異性往往很重要。如果蛋白喪失了這些特異性,就會在體內(nèi)引起混亂,甚至導(dǎo)致疾病。

 

DEAD-box蛋白因其氨基酸序列而得名,是一大類RNA依賴型的ATP酶。這些蛋白負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)基因表達(dá)和RNA代謝,并參與了核糖體裝配和細(xì)胞代謝。Scripps研究所TSRI的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),DEAD-box蛋白的活性是非特異的,其特異性作用需要相應(yīng)的輔助因子來確保。文章于四月二十九日發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。

 

DEAD-box蛋白的序列高度保守,結(jié)構(gòu)也非常相似。它們能夠與核糖體的RNA主干相互作用,在核糖體的成熟過程中具有重要作用。核糖體是蛋白合成和細(xì)胞生長的關(guān)鍵,如果核糖體裝配發(fā)生缺陷,就可能引發(fā)癌癥。此外,已有研究顯示,DEAD-box蛋白的確與癌癥有關(guān)。

 

解析這些幫助核糖體裝配的蛋白,能夠加深人們對輔助因子的認(rèn)識。研究人員針對DEAD-box蛋白Rok1及其輔助因子Rrp5進(jìn)行了研究,這些蛋白是核糖體小亞基成熟所必需的。他們認(rèn)為,利用輔助因子,可以在疾病中調(diào)解相關(guān)蛋白的活性和功能。

 

“核糖體的裝配,需要特異性的蛋白活性,”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的TSRI副教授Katrin Karbstein說?!岸?/SPAN>Rrp5這樣的輔助因子,能夠確保該過程所需的特異性。顯然,如果可以操縱輔助因子,就可以調(diào)整蛋白的活性,而這一點對于疾病治療來說非常重要?!?/SPAN>

 

研究人員通過生化實驗證實,DEAD-box蛋白以非特異的方式與底物相互作用。但在活體內(nèi),這些蛋白需要特異性的起作用。研究人員指出,在核糖體裝配時,DEAD-box蛋白Rok1先識別核糖體中的RNA,RNA是核糖體的基本結(jié)構(gòu)骨架。而后,輔助因子Rrp5負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)Rok1的結(jié)構(gòu),使其能夠靶標(biāo)特殊的RNA序列。換句話說,是輔助因子給DEAD-box蛋白賦予了特異性。

 

“盡管進(jìn)行了大量的研究,但人們對許多DEAD-box蛋白的作用還并不了解,”Karbstein說。“我們認(rèn)為,要了解DEAD-box蛋白在核糖體亞基裝配中的作用,可以先鑒定它們的輔助因子。”明確這些關(guān)鍵酶的輔助因子及其作用底物,能夠幫助人們解析DEAD-box蛋白在核糖體裝配中的作用。

 

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