| 根據(jù)基因藍圖，單個氨基酸在我們細胞的蛋白質(zhì)工廠，即核糖體中，被組裝成長氨基酸鏈——蛋白質(zhì)。每種新形成的蛋白質(zhì)都是從氨基酸蛋氨酸開始的。在蛋白質(zhì)合成過程中，一旦生長的氨基酸鏈通過“核糖體隧道”離開蛋白質(zhì)工廠，這種氨基酸就會再次被分割。在這些情況下，蛋氨酸的切除對于確保細胞中相應蛋白質(zhì)的后續(xù)功能至關(guān)重要。
科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了引起這種分裂的酶。根據(jù)它們的功能，它們被稱為蛋氨酸氨基肽酶(METAPs)。到目前為止，人們還不清楚METAPs是如何與蛋白質(zhì)工廠相互作用的，在正確的位置和時間讓特定蛋白質(zhì)的蛋氨酸切除。來自康斯坦茨大學(德國)的生物學家Elke Deuerling、Martin Gamerdinger和他們的團隊，以及來自蘇黎世聯(lián)邦理工學院(瑞士)的Nenad Ban和他的同事們，現(xiàn)在已經(jīng)闡明了這個問題。
發(fā)表在《科學》雜志上的研究結(jié)果表明METAPs進入蛋白質(zhì)工廠是由一種叫做NAC的“核糖體看門人”控制的(NAC是“nascent polypeptide-associated complex”的縮寫)。
在2022年，由Deuerling和Gamerdinger領(lǐng)導的團隊已經(jīng)闡明NAC在核糖體隧道中發(fā)揮重要的分選功能。“我們能夠證明NAC位于隧道出口的前面，就像看門人一樣。在那里，它通過特異性地將蛋白質(zhì)和運輸分子(SRP)結(jié)合在一起，控制蛋白質(zhì)向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的運輸，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)的膜網(wǎng)絡。”Deuerling總結(jié)了之前的研究結(jié)果。
在他們的新研究中，研究人員表明，看門人的分類功能比以前已知的更廣泛，甚至更重要，并且NAC還確保從新生蛋白質(zhì)中正確切除蛋氨酸。
在轉(zhuǎn)運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)中，第一個氨基酸蛋氨酸是轉(zhuǎn)運信號的一部分。Gamerdinger解釋說:“這些蛋白質(zhì)中的蛋氨酸切除會破壞信號，從而阻止其進入細胞膜網(wǎng)絡，這將不可避免地導致細胞死亡。”
科學家們現(xiàn)在已經(jīng)解決了一個重大的科學難題：看門者NAC與METAP1和核糖體隧道出口的核糖體形成了一個復合體。只有在這個復合體中，酶才能從新形成的蛋白質(zhì)中去除蛋氨酸。
一旦攜帶轉(zhuǎn)運信號的蛋白質(zhì)離開核糖體通道，這種情況就會改變。蛋白質(zhì)的信號序列和NAC之間的相互作用導致看門人改變自己在核糖體通道中的位置。結(jié)果，METAP1失去了與NAC的結(jié)合，從而失去了切割蛋氨酸的能力。隨著看門人位置的改變，轉(zhuǎn)運分子SRP可以進入一個新的結(jié)合界面。“這種機制意味著缺乏信號序列的蛋白質(zhì)可以通過蛋氨酸切除進行特異性修飾。相比之下，那些被轉(zhuǎn)運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細胞不受METAP1的影響，”Gamerdinger解釋說。
那么看門人是調(diào)解的全能專家嗎?研究人員推測NAC可能在核糖體通道中具有其他類似的介導功能，從而承擔了一般分子控制中心的作用。
“在蛋白質(zhì)合成過程中，有大量的酶和轉(zhuǎn)運分子，如METAP1和SRP，與新生蛋白質(zhì)相互作用。因此，未來還將繼續(xù)研究NAC是否也在調(diào)節(jié)對我們細胞功能至關(guān)重要的其他過程中發(fā)揮作用，”Deuerling說。
文章標題
NAC controls cotranslational N-terminal methionine excision in eukaryotes
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf） | 
