核苷酸沉默代碼不是氨基酸
人類擁有六種形式的蛋白質肌動蛋白，它們在體內發(fā)揮重要作用。兩個特別是β-肌動蛋白和γ-肌動蛋白幾乎相同，僅相差四個氨基酸。然而，這些近雙胞胎蛋白質發(fā)揮著不同的作用。對于生物學家來說，一個長期存在的問題是，這怎么可能?賓夕法尼亞大學獸醫(yī)學院生物化學教授安娜卡希納說：“過去40年來，這一問題一直在爭論中。”Kashina及其同事的新發(fā)現(xiàn)指出了一個令人驚訝的答案。這些蛋白質的不同功能不是由它們的氨基酸序列決定，而是由它們的遺傳密碼決定。“我們喜歡把它稱為'無聲代碼'，”Kashina說。“我們的研究結果表明，我們認為沉默的基因部分實際上編碼了非常關鍵的功能信息。”
研究人員發(fā)現(xiàn)核苷酸序列中的這些“沉默”差異似乎影響核糖體的密度，核糖體是將RNA轉化為蛋白質的分子機器。這種差異可以使每種肌動蛋白形式在細胞中發(fā)揮不同的作用。Kashina合著這部作品，發(fā)表在eLife雜志上，與Penn Vet的Pavan Vedula，Satoshi Kurosaka，Nicolae Adrian Leu，Junling Wang，Stephanie Sterling和Dawei Dong以及國立衛(wèi)生研究院的Yuri I. Wolf和Svetlana A. Shabalina合著。
肌動蛋白是如此普遍和必不可少，它被稱為“管家蛋白”。它是大多數(shù)細胞中最豐富的蛋白質，其不同形式在細胞遷移，肌肉收縮和發(fā)育過程中發(fā)揮作用。有一段時間，科學家認為不同的形式在功能上是多余的，只有在一種形式有缺陷的情況下才能作為備份。
最近，研究人員逐漸認識到這些形式并不是多余的; 一些定位于細胞的不同部分，一些被整合到細胞骨架的不同部分。當這些蛋白質被篡改時，結果也不同。例如，當缺乏β-肌動蛋白時，小鼠在胚胎發(fā)育的早期階段死亡。但缺乏γ-肌動蛋白的小鼠，雖然通常比正常小和耳聾，但可以存活到成年期。
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