Cell新研究細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的“剎車”機(jī)制

2016年09月27日訊 一項科學(xué)研究最近發(fā)現(xiàn)細(xì)胞如何知道何時停止蛋白質(zhì)的翻譯，這一關(guān)鍵步驟對于維持正常的蛋白水平以及細(xì)胞功能非常重要。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell上。

凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)一種叫做Dhh1p的蛋白能夠?qū)RNA進(jìn)行評估決定是否需要mRNA進(jìn)行蛋白質(zhì)翻譯或者將其清除。細(xì)胞在需要表達(dá)一種特定蛋白質(zhì)的時候會產(chǎn)生mRNA，但是一旦不需要這種蛋白，與之對應(yīng)的mRNA也會被摧毀。摧毀一個不需要的mRNA的過程非常復(fù)雜，幾種細(xì)胞內(nèi)的酶分子會協(xié)同合作對mRNA進(jìn)行識別，然后將其粉碎使其不能再用于蛋白質(zhì)合成。

該研究發(fā)現(xiàn)Dhh1p負(fù)責(zé)對mRNA進(jìn)行評估，靶向那些翻譯速度很慢的mRNA進(jìn)行摧毀。研究人員發(fā)現(xiàn)Dhh1p能夠?qū)⑵渥陨砀街趍RNA分子上，與移動緩慢的核糖體發(fā)生物理性相互作用。據(jù)文章介紹，Dhh1p是感知慢速移動的核糖體的感受器，并將這一信息與mRNA衰減機(jī)制進(jìn)行交流，基因序列是決定mRNA穩(wěn)定性的關(guān)鍵決定性因素，10%的序列發(fā)生變化都會影響mRNA分子的命運(yùn)。

該研究表明Dhh1p通過評估m(xù)RNA序列影響基因表達(dá)，確保細(xì)胞能夠在恰當(dāng)時間合成出合適的蛋白量，并為了解細(xì)胞如何調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成提供了重要信息，未來可能開發(fā)治療藥物增強(qiáng)這一過程。

研究人員表示：“過去我們對DNA突變?nèi)绾我鸬鞍踪|(zhì)功能的改變進(jìn)行研究，而了解類似Dhh1p這樣的酶如何感知核糖體的翻譯速度也是十分必要的。這些信息對于研究人類生物學(xué)有巨大應(yīng)用價值?！?/p>

蛋白質(zhì)合成簡介

蛋白質(zhì)生物合成亦稱為翻譯（Translation），即把mRNA分子中堿基排列順序轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)或多肽鏈中的氨基酸排列順序過程。這也是基因表達(dá)的第二步，產(chǎn)生基因產(chǎn)物蛋白質(zhì)的最后蛋白質(zhì)合成節(jié)段。不同的組織細(xì)胞具有不同的生理功能，是因?yàn)樗鼈儽磉_(dá)不同的基因，產(chǎn)生具有特殊功能的蛋白質(zhì)，參與蛋白質(zhì)生物合成的成份至少有200種，其主要體第主要由mRNA、tRNA、核糖核蛋白體以及有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)因子共同組成原核生物與真核生物的蛋白質(zhì)合成過程中有很多的區(qū)別，真核生物此過程更復(fù)雜，下面著重介紹原核生物蛋白質(zhì)合成的過程，并指出真核生物與其不同這處。蛋白質(zhì)生物合成可分為五個階段，氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾。

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