发布时间:2018-07-18 15:53 原文链接: 《Nature》RNA调节蛋白质合成的隐藏信号

  RNA以A、U、C和G等基本核苷酸在细胞的蛋白质加工厂中指挥蛋白质生产。为了制造蛋白质,机器的一端先锁定在RNA上,然后扫描整条RNA,直到AUG字符串后停止扫描,AUG是将遗传密码翻译成蛋白质的开始信号。

  在巡查第一个AUG位点时,蛋白质制造机器经常会遇到一个与AUG不同的字符串(如AUA),有时,蛋白质合成也会从这样的替代起始位点开始,迄今为止,蛋白质制造机器如何选择使用哪些替代位点还是一个谜。

  Nature》发表了一篇最新文章回答了这个问题。

  “我们发现了一种翻译事件选择机制,可以解释在非翻译区域发起的非传统起始位点问题,”凯斯西储大学医学院RNA分子生物学中心教授、文章通讯作者Eckhard Jankowsky博士说。“过去几年,我们发现,在这些区域发生的翻译现象十分普遍,但是蛋白质翻译机器如何在数百万个可能的起始位点中进行抉择?”

  Jankowsky课题组使用了一种名为Ded1p的酶,它是蛋白质制造机器的一部分。人类Ded1p突变版本与肿瘤和认知障碍有关。病毒通常也以关键的酶为靶点,破坏细胞内蛋白质合成。Jankowsky团队构建了一株Ded1p有缺陷的酵母细胞,在这些细胞中,可用的替换起始位点(AUA或AAG)显著增加。但是,细胞仍然只选择使用其中一小部分替代位点。

  这让研究人员感到十分好奇,他们观察细胞所选择的替代起始位点都紧邻RNA自身折叠区域。Ded1p是一种RNA解旋酶(解开折叠RNA结构的酶)。如果它有缺陷,RNA就只能维持折叠状态,蛋白质制造机器扫描遇到这种RNA结构就会发生停滞,导致蛋白质合成不得不从附近的替代位点开始。

  “这其实是一种由RNA结构和解旋酶组成的简单机制,”Jankowsky说。“如果一个替代起始位点靠近这种RNA结构,它就会被用于启动蛋白质合成。因此,RNA结构和替代起始位点共同决定了非传统起始位点的蛋白质生产信号。”

  由于所有生物体都含有Ded1p,该发现可能具有更广泛的影响,替代起始位点的位置常常影响主要蛋白质生产,从而决定细胞内蛋白质平衡。

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