Cell：拯救受困的细胞工厂

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2014-03-20 1 来源：ebiotrade 作者：koo ' k3 v8 ?( M8 z) ~' U

9 q/ [  |+ W, q0 @, {  M利用强大的数据处理技术，来自约翰霍普金斯大学医学院（JHM）的研究人员阐明了一种蛋白阻止缺陷遗传物质扰乱细胞运作的机制。这种称作为 Dom34 的蛋白似乎在蛋白质制造工厂——核糖体陷入遵从缺陷遗传指令的困境时“拯救”了它。这一研究发现发表在近期的《细胞》（Cell）杂志上。
8 V- \# M: j# Z约翰霍普金斯大学医学院分子生物学与遗传学系教授、霍华德休斯医学研究所研究员 Rachel Green 博士说：“我们已经知道结合 Dom34 可使得核糖体脱离 mRNAs ，由此宣告‘一切结束’。没有它，动物无法存活。在这项研究中，我们看到了这一蛋白在现实生活中的行为，它只在核糖体处于一种非常特殊的危险时刻时才会扑过去。”
; w0 N& U* @' M! d+ a核糖体利用 mRNA 长链分子上的遗传指令来生成细胞执行功能所需的蛋白质。通常，核糖体沿着 mRNA 链移动，随之生成蛋白质，直至它们遭遇到称作为终止密码子的遗传序列。在那一时刻，蛋白质合成完成，专门的回收蛋白帮助核糖体脱离 RNA ，分解成碎片。" E6 @; z7 |. M
之后这些碎片在一条不同的 RNA 上再次聚合，重新开启这一过程。 Green 早先的 Dom34 研究工作表明，这一蛋白有可能是介入到终止密码子的回收蛋白之一。* I( m. v1 P7 @( z* R# f
为了看看情况是否确实如此， Green 利用了加州大学旧金山分校开发的一种方法来分析核糖体的“印迹”。2009 年，科学家们报告称他们碾碎酵母，溶解了在那一时刻核糖体内所有不受保护的 RNA 。他们随后取得剩余的 RNA 片段，分析了它们的遗传组成。再将序列数据与 mRNA 相匹配，由此研究人员获得了在特定时刻实时翻译为蛋白质的确切 RNA 以及基因图像。
7 k, h% b  L: o2 i2 ?- X. p9 KGreen 和博士后研究人员 Nick Guydosh 采用了这种方法来了解 Dom34 承担的职责。 Guydosh 编写了一个计算机程序来比较有无功能性 Dom34 基因的酵母的印迹数据。随后这一程序确定了缺失 Dom34 细胞中的核糖体往往会停顿在信使 RNAs 的什么位置。 Guydosh 说，在正常细胞中 Dom34 就是在这些位点拯救了核糖体。
# f6 l& d, N- J: ~* y: {, q“许多‘交通堵塞’都有一个共同点，就是 RNA 缺乏让核糖体正常再利用的终止密码子，”他说。例如一些问题 mRNA 不完整，这是一种常见事件，因为切断 mRNAs 是细胞调控蛋白质生成量的一种方式。
8 ~) J# j- |- _. u0 F: B换句话说， RNA 有终止密码子，但却有奇怪和意想不到的事情发生：核糖体经过终止密码子，继续进入到没有蛋白质生成指令的无人区。 Guydosh 说：“至少在一段时间内，核糖体继续移动却没有停止合成蛋白。据我们所知，这种‘搜索’活性前所未见——这是一个大的惊喜。”
& f- x  G4 O" Q; nGreen 说：“这些结果向我们表明了我们为什么需要 Dom34 才能生存下去：它是唯一能够拯救困在 RNAs 上的核糖体的蛋白。没有它，细胞最终会耗尽它们合成蛋白质所需的核糖体。”( _/ u* Z6 p+ H: b. z1 V
原文检索：: L" c% O* q! b3 w- z/ W1 k
Nicholas R. Guydosh, Rachel Green. Dom34 Rescues Ribosomes in 3′ Untranslated Regions. Cell, 27 February 2014; DOI:10.1016/j.cell.2014.02.0063 {: i$ J6 J$ U1 {" h( e7 P' J3 d

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很有趣，DOM34象警察拦下了闯红灯的肇事者。