Cell：当细胞遭受压力（附原文）

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2014-09-14 1 来源：生物360 作者：koo ! `5 g3 r3 N0 O: T0 u

1 `' O) W; Y* R3 V! g活细胞就像一个小型的工厂，负责生成超过2.5万种具有非常特异性的三维形状的不同蛋白质。就像一条不堪重负的流水线会出错那样，压力状态下的细胞最终会生成未折叠或错误折叠的畸形蛋白质。# s! l0 Y$ h% ~' g
现在来自杜克大学的研究人员证实，细胞能够识别出这些错误折叠蛋白的累积，就像饱受压力的员工有可能暂时将文件从挤爆了的收件箱移动到“杂物抽屉”中一样，细胞会重新安排它的工作量以此来作出反应。) f: v. ^: l. O
发表在9月11日《细胞》（Cell）杂志上的这项研究，有可能提供有关错误折叠的蛋白质堆积导致的一些疾病，如阿尔茨海默氏症、肌萎缩侧索硬化症、亨廷顿氏病、帕金森病和2型糖尿病的新认识。
7 i) b) o5 E% R' u- @6 @" [杜克大学医学院细胞生物学教授Christopher V. Nicchitta博士说：“我们鉴别出了细胞响应压力的一种全新机制。实质上是细胞重塑了它的蛋白质生产机器的组织以划分手头的任务。”
% i' S" k( q$ d$ S3 y3 {1 v& d在近几十年来，人们已然了解了这些细胞工厂的一般结构和工作流程。首先，紧锁在每个细胞细胞核中的DNA蓝图会被转录为信使RNA（mRNA）。 然后，mRNA移动到位于内质网表面上的核糖体处。内质网上的核糖体是将RNA翻译为蛋白质的小型组装线。
# z3 q+ z, Z# p* V* n& g: l; z4 o当细胞遭受到压力时（无论是过热或是饥饿），蛋白质再也不能正确折叠。这些未折叠的蛋白质可以发出称作为未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)的警报，使组装线减速，清除错误折叠产物。Nicchitta想知道应激反应是否可能还利用了其他的策略来应对这一问题。; o" l. M/ N: i4 U
在这项研究中，Nicchitta和同事们用一种应激诱导剂毒胡萝卜内酯（thapsigargin）处理了组织培养细胞。研究人员发现，当细胞遭到压力时，它们会将来一些mRNAs从内质网移动到细胞溶质。一旦压力解除，这些mRNAs会返回到内质网生产车间的一些位点。. z/ P7 I! Z- Y$ ~
Nicchitta说：“你可以减慢蛋白质生成，但有时候仅减慢工作流程还不够。你可以激活一些基因来帮助破坏错误折叠的蛋白质，但有时候它们堆积的速度实在是太快。我们发现了一种能够更好地起作用的机制——它有效地暂停了所有的工作。一旦恢复正常，mRNAs就从这种暂时停滞状态中释放出来。/ ?' {5 U0 d) i, c1 X, G! h
有趣的是，研究人员发现在应激过程中，在内质网和细胞质之间穿梭的核糖体只影响了一小群mRNAs，这些mRNAs会生成如激素一类的分泌蛋白或是像生长因子受体那样的膜蛋白——这些蛋白质类型如果发生错误折叠会引发应激反应。他们还不确定这意味着什么。+ v* V% Q# ~9 d+ [- m& c0 q
Nicchitta现正在寻找最终决定应激反应过程中细胞采用哪种机制的因子。他已经找到了一个有前景的候选因子，并在观测当这一因子受到操控时细胞如何对压力做出反应。+ s; w6 l  W. S0 z
原文检索：
" V. v5 |! L! s: A' xDavid W. Reid, Qiang Chen, Angeline S.-L. Tay, Shirish Shenolikar, Christopher V. Nicchitta. The Unfolded Protein Response Triggers Selective mRNA Release from the Endoplasmic Reticulum. Cell, 11 September 2014; DOI:10.1016/j.cell.2014.08.012  _2 P# Z, x, ~, ?9 }
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2楼原文 感谢zb_ming 提供

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