PNAS：核糖體裝配的引路者
在機(jī)體內(nèi)的蛋白執(zhí)行著多種功能，在它們起作用時特異性往往很重要。如果蛋白喪失了這些特異性，就會在體內(nèi)引起混亂，甚至導(dǎo)致疾病。DEAD-box 蛋白因其氨基酸序列而得名，是一大類RNA依賴型的ATP酶。這些蛋白負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)基因表達(dá)和RNA代謝，并參與了核糖體裝配和細(xì)胞代謝。
近日，斯克里普斯研究所（The Scripps Research Institute, TSRI）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，DEAD-box蛋白的活性是非特異的，其特異性作用需要相應(yīng)的輔助因子來確保。相關(guān)論文刊登在了近期出版的《PNAS》雜志上。
DEAD-box蛋白的序列高度保守，結(jié)構(gòu)也非常相似。它們能夠與核糖體的RNA主干相互作用，在核糖體的成熟過程中具有重要作用。核糖體是蛋白合成和細(xì)胞生長的關(guān)鍵，如果核糖體裝配發(fā)生缺陷，就可能引發(fā)癌癥。此外，已有研究顯示，DEAD-box蛋白的確與癌癥有關(guān)。
解析這些幫助核糖體裝配的蛋白，能夠加深人們對輔助因子的認(rèn)識。研究人員針對DEAD-box蛋白Rok1及其輔助因子Rrp5進(jìn)行了研究，這些蛋白是核糖體小亞基成熟所必需的。他們認(rèn)為，利用輔助因子，可以在疾病中調(diào)解相關(guān)蛋白的活性和功能。
研究人員表示，核糖體的裝配，需要特異性的蛋白活性，而Rrp5這樣的輔助因子，能夠確保該過程所需的特異性。顯然，如果可以操縱輔助因子，就可以調(diào)整蛋白的活性，而這一點對于疾病治療來說非常重要。
通過生化實驗，研究人員證實DEAD-box蛋白以非特異的方式與底物相互作用。但在活體內(nèi)，這些蛋白需要特異性的起作用。研究人員指出，在核糖體裝配 時，DEAD-box蛋白Rok1先識別核糖體中的RNA，RNA是核糖體的基本結(jié)構(gòu)骨架。而后，輔助因子Rrp5負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)Rok1的結(jié)構(gòu)，使其能夠靶標(biāo) 特殊的RNA序列。換句話說，是輔助因子給DEAD-box蛋白賦予了特異性。
研究人員表示，盡管進(jìn)行了大量的研究，但人們對許多 DEAD-box蛋白的作用還并不了解。要了解DEAD-box蛋白在核糖體亞基裝配中的作用，可以先鑒定它們的輔助因子。明確這些關(guān)鍵酶的輔助因子及其 作用底物，能夠幫助人們解析DEAD-box蛋白在核糖體裝配中的作用。
原文檢索：
Crystal L. Young, Sohail Khoshnevis, and Katrin Karbstein. Cofactor-dependent specificity of a DEAD-box protein. PNAS April 29, 2013; doi:10.1073/pnas.1302577110
