為了完成它們已經(jīng)合成的任務(wù)，必須首先組裝蛋白質(zhì)以形成有效的細(xì)胞“機(jī)器”。但他們?nèi)绾卧诤线m的時(shí)間認(rèn)可合作伙伴呢?日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)的研究人員破譯了Not1蛋白在所有真核生物中保守的基本作用：通過調(diào)節(jié)核糖體的活性，細(xì)胞的“蛋白質(zhì)工廠”，Not1允許必須合作的蛋白質(zhì)合成在同一個(gè)地方，同時(shí)。識(shí)別這種以前未知的機(jī)制有助于更好地理解細(xì)胞機(jī)器的最基本元素之一，如果它發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致許多疾病。結(jié)果發(fā)表在Nature Structural&Molecular Biology上。

在人體細(xì)胞中，與所有真核生物一樣，遺傳物質(zhì)以DNA的形式存在于細(xì)胞核中。為了執(zhí)行由DNA編碼的遺傳程序，必須首先將其轉(zhuǎn)錄成RNA，然后RNA轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。這項(xiàng)工作由核糖體完成，這是通過解碼RNA產(chǎn)生蛋白質(zhì)的小型機(jī)器。

合成后，蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核和細(xì)胞膜之間，大部分細(xì)胞活動(dòng)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。然而，為了正常運(yùn)作，蛋白質(zhì)必須組裝形成蜂窩機(jī)器并執(zhí)行它們產(chǎn)生的任務(wù)。“細(xì)胞質(zhì)中含有大量的蛋白質(zhì)，RNA和細(xì)胞器，”負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的UNIGE醫(yī)學(xué)院教授Martine Collart說。“讓我們想象一場(chǎng)與一群音樂家合作的巨型音樂會(huì)。房間里擠滿了觀眾，有幾十扇門。在這群人群中間的音樂家們?nèi)绾渭皶r(shí)見面表演?這就是每次都會(huì)發(fā)生的事情。在細(xì)胞質(zhì)中的時(shí)刻：屬于同一復(fù)合體的蛋白質(zhì)必須找到彼此并組裝才能正常運(yùn)作。“

Not1，細(xì)胞支架的多功能蛋白質(zhì)

但蛋白質(zhì)如何到達(dá)那里?這就是Not1的用武之地。它是一種非常大的蛋白質(zhì)，它可以作為支架和燈塔，根據(jù)它們必須執(zhí)行的遺傳程序組裝蛋白質(zhì)。日內(nèi)瓦的研究人員成功地證明，即使在蛋白質(zhì)產(chǎn)生之前，信使RNA也與Not1有關(guān)。因此，當(dāng)讀取RNA中的遺傳信息時(shí)，蛋白質(zhì)并排合成。在附近制作，他們不再有任何組裝困難，“好像我們的音樂家已進(jìn)入同一扇門!”，強(qiáng)調(diào)Martine Collart。

為了證實(shí)他們的假設(shè)，研究人員研究了一種細(xì)胞機(jī)器，即蛋白酶體，其功能是降解形成不良，無用或過時(shí)的蛋白質(zhì)。這種重要機(jī)制的破壞可導(dǎo)致各種疾病，包括許多神經(jīng)退行性疾病，其特征在于過量的未被降解的聚集蛋白質(zhì)。當(dāng)他們阻止Not1的表達(dá)時(shí)，科學(xué)家觀察到蛋白酶體蛋白質(zhì)不再并排產(chǎn)生以組裝和完成他們的任務(wù)。

Collart教授早在1990年就首次發(fā)現(xiàn)Not1。“我花了近30年的時(shí)間試圖了解它的確切作用，最重要的是，證明了為什么Not1是正常細(xì)胞功能的絕對(duì)必需元素，并且在所有真核生物中都是保守的，從酵母到酵母。然而，為了證明我的觀點(diǎn)，我不得不等待一項(xiàng)新技術(shù)的開發(fā)，這項(xiàng)新技術(shù)僅在九年前首次描述，它將“信使RNA”翻譯成蛋白質(zhì)“直播”。

一切都與節(jié)奏有關(guān)

這種稱為核糖體分析的技術(shù)可以通過核糖體觀察蛋白質(zhì)合成的進(jìn)展。研究人員很快意識(shí)到，核糖體遠(yuǎn)未以恒定速度工作，在重新啟動(dòng)之前通常需要或多或少的長(zhǎng)時(shí)間停頓。在暫停期間，已合成的蛋白質(zhì)部分開始與其“伴侶”相關(guān)聯(lián)。因此，這些中斷似乎不是隨機(jī)的，相反，允許蛋白質(zhì)快速且有序地組裝，從而限制干擾的風(fēng)險(xiǎn)。因此Not1不僅允許蛋白質(zhì)組裝，還可以調(diào)節(jié)核糖體的工作節(jié)律。

通過揭示這種基本的細(xì)胞機(jī)制，這項(xiàng)工作表明Not1的故障可能是理解許多疾病的一個(gè)有趣的關(guān)鍵。“為了改進(jìn)我們的分析，我們?cè)谌祟惏┘?xì)胞上與健康細(xì)胞平行進(jìn)行了核糖體譜，并觀察到節(jié)律的顯著差異。但這種節(jié)律如何控制?是否有可能進(jìn)行干預(yù)?這些是許多問題中的一部分我們?nèi)匀灰卮穑?ldquo;Martine Collart總結(jié)道。