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细胞内的核糖体不尽相同:主要由rRNA和蛋白质构成

2017-06-26 10:05
Hsiao Chen
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核糖体是细胞内蛋白质生成的重要场所,有着蛋白质“合成工厂”之称。当经由转录过程生成的mRNA从细胞核出来后,核糖体会与之结合,并在tRNA的协助下启动翻译过程形成蛋白质。在真核生物的进化过程中,核糖体的大小也明显增加,主要由rRNA和蛋白质构成。

很多科学家认为,这一生成蛋白质的关键车间都是相同的,它们中的每一个都可以生成机体所需要的任何一种蛋白质。现在,一项研究却提出了不一样的结论:一些核糖体存在异质性,他们生产的蛋白质很固定。这些定制的核糖体能够协助细胞控制蛋白质的表达,它们也可以帮助解释一些罕见的疾病症状——可能与特定的核糖体缺陷有关。

核糖体:蛋白质生成车间

一个哺乳动物细胞内可能含有多达1000万个核糖体。细胞需要贡献出60%的能量,以RNA和80多种不同类型的蛋白质为原材料,构建出核糖体。这无疑是一个“高代价”的过程,但是却是必要的,因为核糖体对于蛋白质的生成不可或缺。

过去的研究认为,核糖体对mRNA没有“挑剔”,无“亲疏之分”,因此它们能够合成所有蛋白质。但是几十年的研究已经暗示过核糖体的多样性和异质性的特征。

早在2011年,斯坦福大学的分子和发育生物学家Maria Barna带领团队在《Cell》期刊发表文章揭示了一种现象:当小鼠体内的某一种核糖体蛋白质欠缺时,这类小鼠的尾巴会很短,会发育出多余的肋骨以及其他缺陷。这一发育缺陷模型表明,核糖体蛋白的缺失会干扰其产生与胚胎发育相关的特定蛋白质。

但是,“核糖体定制化”的争论一直未有实质性进展。科学家们很难精确测量核糖体构成蛋白的水平。

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