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Science:细胞内千万个蛋白质工厂的功能都不同

标签:蛋白质 细胞
摘要 : 制造电脑的工厂不会同时大量生产汽车和玩具。不过,很多研究人员认为,细胞至关重要的蛋白质工厂——被称为核糖体的细胞器是可互换的。也就是说,每一个都能生产人体内任何一种蛋白质。如今,一项颇有争议的研究表明,和现代工厂一样,一些核糖体只专注于生产特定“产品”。

 

制造电脑的工厂不会同时大量生产汽车和玩具。不过,很多研究人员认为,细胞至关重要的蛋白质工厂——被称为核糖体的细胞器是可互换的。也就是说,每一个都能生产人体内任何一种蛋白质。如今,一项颇有争议的研究表明,和现代工厂一样,一些核糖体只专注于生产特定“产品”。

美国斯坦福大学分子和发育生物学家Maria Barna及其团队利用一种被称为选择反应监测的方法,确定了各种核糖体蛋白的丰度。当研究人员分析了小鼠胚胎干细胞中的15种核糖体蛋白时,他们发现,有9种在所有核糖体中同样常见。不过,有4种在30%~40%的核糖体中“缺席”,表明这些细胞器是与众不同的。在科学家利用另一种基于质谱分析的方法测量的76种核糖体蛋白中,有7种和其他的大不相同,足以表明它们的专门化。

随后,Barna和同事想知道他们能否辨别出看上去与众不同的核糖体所制造的蛋白质。一种被称为核糖体图谱的技术使其得以查明这些细胞器认读哪些信使RNA,并且由此确定它们的最终产品。专门化的核糖体通常集中精力于那些合作开展特定任务的蛋白质。例如,一种核糖体能制造控制生长的若干蛋白质,还有一种则大量生产允许细胞利用维生素B12(新陈代谢的一种关键分子)的全部蛋白质。Barna介绍说,令人惊奇的是,每种核糖体均对应着对某种特定功能至关重要的蛋白质。

核糖体的专门化或能解释被称为核糖体病变的若干罕见疾病的症状。比如,在先天性再生障碍性贫血症中,虽然产生新血液细胞的骨髓出现缺陷,但病人通常还拥有诸如头小、拇指畸形或缺失等出生缺陷。研究人员表示,这些看上去不相关的异常情况可能拥有单一病因,如果在胚胎期间“孵化”身体不同部位的细胞携带相同的专门化核糖体。

原文链接:

There are millions of protein factories in every cell. Surprise, they’re not all the same

原文摘要:

The plant that built your computer isn't churning out cars and toys as well. But many researchers think cells' crucial protein factories, organelles known as ribosomes, are interchangeable, each one able to make any of the body's proteins. Now, a provocative study suggests that some ribosomes, like modern factories, specialize to manufacture only certain products. Such tailored ribosomes could provide a cell with another way to control which proteins it generates. They could also help explain the puzzling symptoms of certain diseases, which might arise when particular ribosomes are defective.

来源: Science 浏览次数:0

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