Nature子刊揭示泛素化的全新功能
日期：2015-01-28 08:57:09
紐約大學(xué)和哈佛大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，泛素化有著與蛋白降解無關(guān)的另一種功能，可以幫助細(xì)胞抵御壓力。這項(xiàng)發(fā)表在Nature Structural & Molecular Biology雜志上的研究，為腫瘤發(fā)展和神經(jīng)退行性疾病（比如帕金森病和阿爾茨海默癥）提供了新的線索，因?yàn)榧?xì)胞無法正確應(yīng)對壓力是造成這些疾病的主要原因。
“泛素化是一種廣為人知的蛋白修飾，”文章的資深作者，紐約大學(xué)的助理教授Christine Vogel解釋道。“這種修飾能夠改變蛋白結(jié)構(gòu)或在細(xì)胞內(nèi)傳遞信號。我們發(fā)現(xiàn)，一種特殊的泛素化可以刺激蛋白合成，幫助細(xì)胞應(yīng)對壓力條件。蛋白合成對于細(xì)胞生存是至關(guān)重要的。”
工業(yè)污染、二手煙、太陽輻射、放射性輻射等有害環(huán)境，會損害細(xì)胞的重要成分，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激，觸發(fā)高度復(fù)雜的防御應(yīng)答。
細(xì)胞通過降解去除發(fā)生功能異常的蛋白，這一過程受到泛素化的控制。泛素化存在于幾乎所有生物的細(xì)胞中，目前人們已經(jīng)比較了解泛素化介導(dǎo)的蛋白降解，但并不清楚這種修飾是否具有其他作用。
這項(xiàng)研究為人們展現(xiàn)了泛素化的全新功能，這種功能完全獨(dú)立于它在蛋白降解中的作用。研究顯示，一種特殊的泛素化（K63）能夠修飾并穩(wěn)定核糖體，而核糖體是蛋白合成的發(fā)動機(jī)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，阻止酵母建立K63泛素鏈，會使蛋白產(chǎn)量大幅削減，結(jié)果細(xì)胞對壓力條件高度敏感。研究人員是在酵母中研究K63泛素鏈的，不過這種泛素化也出現(xiàn)在小鼠的神經(jīng)元。這說明泛素化的新機(jī)制也存在于哺乳動物中，很可能與人類健康有關(guān)。
氧化應(yīng)激和蛋白合成受阻，會顯著影響神經(jīng)元的正常功能。因此，K63泛素化研究可以幫助人們更好的理解神經(jīng)退行性疾病的機(jī)制，甚至開發(fā)出新的治療方案。深入理解細(xì)胞對壓力的應(yīng)答機(jī)制，有助于找到引起神經(jīng)元故障的根源。
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