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揭秘:RNA的动态平衡机制

jean  发布于:2015/8/30  阅读量:890  来源:sciencedaily

越来越多的高度分化的细胞,正在不断地将它们存储的大部分能源用于支持“核糖体蛋白质工厂”的运营在蛋白质组装过程中,发挥重要作用的一名“成员”就是外来体,它是分子分解机器,能够分解多余的核糖核酸(RNA)海德堡大学生物化学中心(BZH)教授 Ed Hurt  博士与研究人员一起,发现了外来体目标 RNA 的识别机制研究小组发现了一组类似于邮政编码或条形码特定的检测信号,帮助外来体识别远程 RNA研究的相关文章发表《细胞》Cell杂志上。

 

Hurt 教授表示,在核糖体上进行的生产过程极其复杂要有精确步骤,并有很质量检查控制点。这个蛋白质制造工厂(r-proteins)大量的核糖体蛋白质和核糖体核糖核酸(rRNA)组成在该过程中,200多种辅助蛋白质发挥了作用,即核糖体生物起源因子,其在真核细胞 r-proteins 和不同的核糖体 rRNAs 正确组装过程中是必要的四种不同的rRNAs中,就有三个来自于同一个前体 RNA因此,不同的 rRNAs 需要在生产过程中进行特定的“修剪”,并将多余的部分丢弃这些过程是不可逆的,因此需要一个特殊的检查结构,Ed Hurt 解释道。

 

多余的核糖体 RNA 的很大一部分会被外来体分解,其中,外来体是由多个蛋白亚单位组成的分子结构。他们联合起来组成一个类似于桶的结构,通过该结构实现对 RNA 的引导。外来体的亚单位能够将 RNA 降解为单独的组分,或者是核苷酸”这过程我们已经有所了解,但我们不知道的是:外来体目标 RNA 的识别机制;以及在目标 RNA 结构未发生变化的状态下,在众多 RNA 分子中将其准确区别的作用机制,Ed Hurt 解释道。

 

该研究小组的成员 Matthias Thoms  Emma Thomson 博士表示,目前我们已经了解到了两个核糖体生物起源因子的作用机制,它们位于非成熟核糖体上的目标 RNA 附近,该因子能够引导未来体接近目标物质。在核糖体组装过程中,蛋白质因子的作用不同,发挥作用的时间和位置也不尽相同尽管这两种蛋白质的结构不同但他们有一个重要特点。Heidelberg 研究人员发现,它们都有一个简短的类似于条形码或邮政编码信号序列。通过这检测信号外来体的辅助蛋白就能够识别出目标 RNA 序列。然后外来体就能够开始工作,分解不必要的 RNA了

 

Hurt 教授的科研团队目前正致力于对其他具有描述序列的蛋白质的鉴别与研究工作,以求外来体对不同 RNA 的识别机制。“外来体是一个通用的蛋白质复合体,是维持所有细胞内 RNA 平衡的关键结构,也就是说,外来体能够保持 RNA 合成与退化之间的平衡。我们推测,该研究中发现的目标 RNA 的识别机制可能是外来体的一般识别机制,”Hurt 教授解释道。“我们的研究结果也让大家更好的了解到了某些疾病的分子机制,即外来体或其辅助蛋白识别缺陷。”我们也将继续进行外来体组件突变的研究工作,探究其在人类自身免疫性疾病或多发性骨髓瘤等疾病中的作用机制,最终找到相应的预防、治疗措施


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