反对我们所知道的:这种蛋白质不需要DNA来构建其他蛋白质 2017-02-02 08:07:20

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但犹他大学领导的一组研究人员发现了其他证据

周四在“科学”杂志上发表的研究结果显示,氨基酸(蛋白质的构建模块)可能在没有DNA和信使RNA(mRNA)的蓝图的情况下进行组装

“这一令人惊讶的发现反映了我们对生物学理解的不完整性,”第一作者,犹他大学生物化学博士后研究员Peter Shen解释道

“自然能够比我们意识到的更多

”为了帮助解释这一发现的巨大性,研究人员将细胞与运行良好的工厂和核糖体进行比较,并将其与制造蛋白质的装配线上的机器进行比较

它们将遗传密码指定的序列中的氨基酸连接在一起,当出现问题时,核糖体停止该过程,以便“质量控制团队”能够到达现场

研究作者解释说,为了清理这些混乱,核糖体被拆解,蓝图被丢弃,不完整的蛋白质被回收

然而,该研究显示,这个所谓的质量控制团队中的一个成员,一种称为Rqc2的蛋白质,在蛋白质回收过程中具有一些令人惊讶的作用

在未完成的蛋白质被再循环之前,Rqc2促使核糖体以未指定的顺序重复添加20种已知氨基酸中的两种,丙氨酸和苏氨酸

继续工厂图示,他们将过程与装配线进行比较,尽管没有通过将随机组件放在一起的说明而继续建造

“在这种情况下,我们有一种蛋白质通常由mRNA填充,”该研究的共同资深作者,犹他大学生物化学兼职教授Adam Frost博士说

“我喜欢这个故事,因为它模糊了我们认为蛋白质可以做的事情的线条

”这些不寻常的蛋白质,显然是丙氨酸和苏氨酸的随机序列,就像“一辆带有额外角和轮子的半成品汽车

一端,“研究作者解释道

它看起来很奇怪,可能无法正常工作,但研究人员认为,无意义的序列可能有特定的用途

它可以作为未完成蛋白质需要被破坏的指标,或者它可以是一种测试,以确定核糖体是否正常运作

他们说,有证据表明,在患有阿尔茨海默病,肌萎缩侧索硬化症(ALS)或亨廷顿氏病的人中,这些过程中的一个或两个都可能出错

“这项工作有许多有趣的含义,如果我们不遵循我们的好奇心,那么这些工作都不会成为可能,”斯坦福大学的共同资深作者Onn Brandman博士说

“发现的主要驱动力一直在探索你所看到的,这就是我们所做的

永远不会有替代品

“弗罗斯特博士承认这个想法似乎”牵强附会“,他说他们亲眼目睹证据后首先考虑了这一现象

他和他的同事调整了一种称为低温电子显微镜的技术来进行闪光冻结,然后想象一下,质量控制机器在起作用

通过这样做,他们“在行动中捕获了Rqc2

”验证他们的假设需要详细的生化分析,但是新的RNA测序技术显示Rqc2 /核糖体复合物确实可以将氨基酸添加到停滞的蛋白质中,因为它也结合了tRNA(带来的结构)氨基酸到蛋白质组装线)

所讨论的tRNA仅携带氨基酸丙氨酸和苏氨酸

“我们现在的工作是确定这个过程发生的时间和地点,以及失败时会发生什么,”弗罗斯特博士总结道

来自犹他大学,加州大学旧金山分校(UCSF)和德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家也参与了这项研究

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