PNAS：核糖體裝配中的引路人
日期：2013-05-07 08:57:29
在機體內的蛋白執行著多種功能，在它們起作用時特異性往往很重要。如果蛋白喪失了這些特異性，就會在體內引起混亂，甚至導致疾病。
DEAD-box蛋白因其氨基酸序列而得名，是一大類RNA依賴型的ATP酶。這些蛋白負責調節基因表達和RNA代謝，并參與了核糖體裝配和細胞代謝。Scripps研究所TSRI的科學家們發現，DEAD-box蛋白的活性是非特異的，其特異性作用需要相應的輔助因子來確保。文章于四月二十九日發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
DEAD-box蛋白的序列高度保守，結構也非常相似。它們能夠與核糖體的RNA主干相互作用，在核糖體的成熟過程中具有重要作用。核糖體是蛋白合成和細胞生長的關鍵，如果核糖體裝配發生缺陷，就可能引發癌癥。此外，已有研究顯示，DEAD-box蛋白的確與癌癥有關。
解析這些幫助核糖體裝配的蛋白，能夠加深人們對輔助因子的認識。研究人員針對DEAD-box蛋白Rok1及其輔助因子Rrp5進行了研究，這些蛋白是核糖體小亞基成熟所必需的。他們認為，利用輔助因子，可以在疾病中調解相關蛋白的活性和功能。
“核糖體的裝配，需要特異性的蛋白活性，”領導這項研究的TSRI副教授Katrin Karbstein說。“而Rrp5這樣的輔助因子，能夠確保該過程所需的特異性。顯然，如果可以操縱輔助因子，就可以調整蛋白的活性，而這一點對于疾病治療來說非常重要。”
研究人員通過生化實驗證實，DEAD-box蛋白以非特異的方式與底物相互作用。但在活體內，這些蛋白需要特異性的起作用。研究人員指出，在核糖體裝配時，DEAD-box蛋白Rok1先識別核糖體中的RNA，RNA是核糖體的基本結構骨架。而后，輔助因子Rrp5負責調節Rok1的結構，使其能夠靶標特殊的RNA序列。換句話說，是輔助因子給DEAD-box蛋白賦予了特異性。
“盡管進行了大量的研究，但人們對許多DEAD-box蛋白的作用還并不了解，”Karbstein說。“我們認為，要了解DEAD-box蛋白在核糖體亞基裝配中的作用，可以先鑒定它們的輔助因子。”明確這些關鍵酶的輔助因子及其作用底物，能夠幫助人們解析DEAD-box蛋白在核糖體裝配中的作用。
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