PNAS:核糖体装配的引路者

2013-5-06 11:04 来源: 生物360
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  在机体内的蛋白执行着多种功能,在它们起作用时特异性往往很重要。如果蛋白丧失了这些特异性,就会在体内引起混乱,甚至导致疾病。DEAD-box 蛋白因其氨基酸序列而得名,是一大类RNA依赖型的ATP酶。这些蛋白负责调节基因表达和RNA代谢,并参与了核糖体装配和细胞代谢。

  近日,斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute, TSRI)的科学家们发现,DEAD-box蛋白的活性是非特异的,其特异性作用需要相应的辅助因子来确保。相关论文刊登在了近期出版的《PNAS》杂志上。

  DEAD-box蛋白的序列高度保守,结构也非常相似。它们能够与核糖体的RNA主干相互作用,在核糖体的成熟过程中具有重要作用。核糖体是蛋白合成和细胞生长的关键,如果核糖体装配发生缺陷,就可能引发癌症。此外,已有研究显示,DEAD-box蛋白的确与癌症有关。

  解析这些帮助核糖体装配的蛋白,能够加深人们对辅助因子的认识。研究人员针对DEAD-box蛋白Rok1及其辅助因子Rrp5进行了研究,这些蛋白是核糖体小亚基成熟所必需的。他们认为,利用辅助因子,可以在疾病中调解相关蛋白的活性和功能。

  研究人员表示,核糖体的装配,需要特异性的蛋白活性,而Rrp5这样的辅助因子,能够确保该过程所需的特异性。显然,如果可以操纵辅助因子,就可以调整蛋白的活性,而这一点对于疾病治疗来说非常重要。

  通过生化实验,研究人员证实DEAD-box蛋白以非特异的方式与底物相互作用。但在活体内,这些蛋白需要特异性的起作用。研究人员指出,在核糖体装配时,DEAD-box蛋白Rok1先识别核糖体中的RNA,RNA是核糖体的基本结构骨架。而后,辅助因子Rrp5负责调节Rok1的结构,使其能够靶标特殊的RNA序列。换句话说,是辅助因子给DEAD-box蛋白赋予了特异性。

  研究人员表示,尽管进行了大量的研究,但人们对许多 DEAD-box蛋白的作用还并不了解。要了解DEAD-box蛋白在核糖体亚基装配中的作用,可以先鉴定它们的辅助因子。明确这些关键酶的辅助因子及其作用底物,能够帮助人们解析DEAD-box蛋白在核糖体装配中的作用。