打開任何一本生物學(xué)入門教材，你首先學(xué)到的課就是：我們的DNA拼寫著生成蛋白質(zhì)的指令，我們身體細(xì)胞中的大多數(shù)工作都是由蛋白質(zhì)這些微小的機(jī)器來完成。次證實(shí)蛋白質(zhì)的構(gòu)件——氨基酸可以在沒有DNA和中間模板信使RNA (mRNA)的情況下進(jìn)行組裝。研究小組觀察發(fā)現(xiàn)了由另一蛋白質(zhì)來添加哪種氨基酸的情況。
將細(xì)胞視作運(yùn)行良好的工廠，或有助于正確理解這一新研究發(fā)現(xiàn)。核糖體是蛋白質(zhì)組裝線上的機(jī)器，負(fù)責(zé)按照遺傳密碼的順序?qū)被徇B接到一起。當(dāng)出現(xiàn)差錯時，核糖體可能會停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并將質(zhì)量控制人員召集到這一位點(diǎn)。為了收拾這一爛攤子，細(xì)胞會分解核糖體，丟棄藍(lán)圖，回收部分生成的蛋白質(zhì)。
而新研究揭示出了這一質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)中的一個成員，保守存在于從酵母到人類中的一種蛋白質(zhì)：Rqc2p的一個驚人作用。在這一不完整蛋白質(zhì)被回收之前，Rqc2p促使核糖體按照任意順序反復(fù)添加了兩種氨基酸：*和*。你可以將其想象為，一條汽車組裝線在喪失指令的情況下仍在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。它撿起了可以撿起的，并胡亂進(jìn)行組裝：喇叭-車輪-車輪-喇叭-車輪-車輪-車輪-車輪-喇叭。
就像在一輛半成品汽車的一邊安裝了多余的喇叭和車輪一樣，帶有一段*和*顯然隨機(jī)序列的蛋白質(zhì)看起來怪怪的，有可能無法正常工作。但這一無意義的序列有可能滿足了特殊的目的。這一密碼有可能發(fā)出了一種信號，表明必須破壞掉這一不完整的蛋白質(zhì)，又或有可能是測試的一個組成部分，看看核糖體是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。有證據(jù)表明，在諸如阿爾茨海默氏癥、肌萎*側(cè)索硬化癥(ALS)或亨廷頓氏病等一些神經(jīng)退行性疾病中當(dāng)中的一個或兩個過程有可能出現(xiàn)了錯誤。
當(dāng)科學(xué)家們親眼看到有關(guān)的證據(jù)時，首先便考慮它是一種不同尋常的現(xiàn)象。他們借助了一種叫做冷凍電子顯微鏡的技術(shù)極速冷凍并隨后成像了運(yùn)行中的這一質(zhì)量控制機(jī)器。
通過廣泛的生物化學(xué)分析他們證實(shí)了自己的假說。新的RNA測序技術(shù)證實(shí)，Rqc2p/核糖體復(fù)合物有可能添加了一些氨基酸到停運(yùn)的蛋白質(zhì)上，因?yàn)樗步Y(jié)合了將氨基酸帶到蛋白質(zhì)組裝線上的tRNAs。他們看到的這些特異tRNAs只攜帶了*和*兩種氨基酸。起決定作用的是，他們確定了停運(yùn)的蛋白質(zhì)被添加了廣泛的*和*鏈。
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