生物科学门户网站
BIO1000.COM

如何建造蛋白质工厂

细胞由多种分子结构组成,其中一些分子结构具有惊人的复杂性。核糖体是细胞的蛋白质工厂,属于最大和最复杂的复合物,由RNA和大量蛋白质组成。它们存在于每个生物中,被认为是在进化的所有阶段中变化最小的细胞机器之一。但也有例外:在线粒体,作为发电厂的细胞器,核糖体看起来有很大不同。

广泛的机械

科学家不仅对这种核糖体的结构和功能感兴趣,而且还对“构建过程”感兴趣 - 细胞如何管理这些复杂结构的组装?对于不同的结构,这些施工方法有何不同?很明显,需要广泛的蜂窝机械来保证所有建筑砖的平稳组装。这种负责线粒体中核糖体组装的细胞机器尚未描述。现在,来自伯尔尼大学的AndréSchneider小组和苏黎世联邦理工学院的Nenad Ban小组的研究人员使用单细胞寄生虫布氏锥虫(Trypanosoma brucei)研究了线粒体核糖体组装过程。他们能够遵循构建过程并确定专用于组装这些mitoribosomes的相关细胞机器。由于布氏锥虫引起难以治疗的疾病,包括昏睡病,结果可能导致新疗法。国家能力研究中心“RNA&Disease”使该项目成为可能,研究RNA在疾病机制中的作用。调查结果现已公布于“科学“。

“建筑业”中的未知元素

寄生虫布氏锥虫(Trypanosoma brucei)被用作模型系统,因为它的mitoribosomes特别复杂,因此可能需要许多组装步骤。研究人员可以详细地遵循所有这些步骤。“我们发现了令人着迷的差异”,伯尔尼大学化学与生物化学系的莫里茨尼曼说。在线粒体核糖体中,RNA可以被认为是钢筋混凝土中的钢,而在其他核糖体中,它可以被认为在铁基结构如埃菲尔铁塔中起着关键的结构作用。分析表明,布氏锥虫中mitoribosomes的组装通过几种组装中间体的形成进行。它还涉及大量蛋白质,这些蛋白质在新出现的mitoribosome周围形成一个巨大的适应性支架,在完成的结构中不存在。来自苏黎世联邦理工学院生物系的Martin Saurer和第一作者说,许多这些蛋白质在“建筑业”中是未知的。“冷冻电子显微镜不仅可以让我们看到已知的复合物,还可以发现和描述整个细胞过程:构建位点和组装线粒体核糖体所涉及的机器,”他补充说。Moritz Niemann特别感到困惑的是细胞在这方面付出的巨大努力:“线粒体中高达四分之一的蛋白质是mitoribosomes的组成部分,或者需要构建它们。”来自苏黎世联邦理工学院生物系的Martin Saurer和第一作者说,许多这些蛋白质在“建筑业”中是未知的。“冷冻电子显微镜不仅可以让我们看到已知的复合物,还可以发现和描述整个细胞过程:构建位点和组装线粒体核糖体所涉及的机器,”他补充说。Moritz Niemann特别感到困惑的是细胞在这方面付出的巨大努力:“线粒体中高达四分之一的蛋白质是mitoribosomes的组成部分,或者需要构建它们。”来自苏黎世联邦理工学院生物系的Martin Saurer和第一作者说,许多这些蛋白质在“建筑业”中是未知的。“冷冻电子显微镜不仅可以让我们看到已知的复合物,还可以发现和描述整个细胞过程:构建位点和组装线粒体核糖体所涉及的机器,”他补充说。Moritz Niemann特别感到困惑的是细胞在这方面付出的巨大努力:“线粒体中高达四分之一的蛋白质是mitoribosomes的组成部分,或者需要构建它们。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。