| 根據(jù)基因藍(lán)圖，單個(gè)氨基酸在我們細(xì)胞的蛋白質(zhì)工廠，即核糖體中，被組裝成長(zhǎng)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(kāi)始的。在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，一旦生長(zhǎng)的氨基酸鏈通過(guò)“核糖體隧道”離開(kāi)蛋白質(zhì)工廠，這種氨基酸就會(huì)再次被分割。在這些情況下，蛋氨酸的切除對(duì)于確保細(xì)胞中相應(yīng)蛋白質(zhì)的后續(xù)功能至關(guān)重要。
科學(xué)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(shí)間讓特定蛋白質(zhì)的蛋氨酸切除。來(lái)自康斯坦茨大學(xué)(德國(guó))的生物學(xué)家Elke Deuerling、Martin Gamerdinger和他們的團(tuán)隊(duì)，以及來(lái)自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(瑞士)的Nenad Ban和他的同事們，現(xiàn)在已經(jīng)闡明了這個(gè)問(wèn)題。
發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究結(jié)果表明METAPs進(jìn)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(dǎo)的團(tuán)隊(duì)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(guò)特異性地將蛋白質(zhì)和運(yùn)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(yùn)輸，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的膜網(wǎng)絡(luò)。”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(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)中，第一個(gè)氨基酸蛋氨酸是轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)的一部分。Gamerdinger解釋說(shuō):“這些蛋白質(zhì)中的蛋氨酸切除會(huì)破壞信號(hào)，從而阻止其進(jìn)入細(xì)胞膜網(wǎng)絡(luò)，這將不可避免地導(dǎo)致細(xì)胞死亡。”
科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)解決了一個(gè)重大的科學(xué)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(gè)復(fù)合體。只有在這個(gè)復(fù)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(yùn)信號(hào)的蛋白質(zhì)離開(kāi)核糖體通道，這種情況就會(huì)改變。蛋白質(zhì)的信號(hào)序列和NAC之間的相互作用導(dǎo)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(yùn)分子SRP可以進(jìn)入一個(gè)新的結(jié)合界面。“這種機(jī)制意味著缺乏信號(hào)序列的蛋白質(zhì)可以通過(guò)蛋氨酸切除進(jìn)行特異性修飾。相比之下，那些被轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞不受METAP1的影響，”Gamerdinger解釋說(shuō)。
那么看門人是調(diào)解的全能專家嗎?研究人員推測(cè)NAC可能在核糖體通道中具有其他類似的介導(dǎo)功能，從而承擔(dān)了一般分子控制中心的作用。
“在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，有大量的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)分子，如METAP1和SRP，與新生蛋白質(zhì)相互作用。因此，未來(lái)還將繼續(xù)研究NAC是否也在調(diào)節(jié)對(duì)我們細(xì)胞功能至關(guān)重要的其他過(guò)程中發(fā)揮作用，”Deuerling說(shuō)。
文章標(biāo)題
NAC controls cotranslational N-terminal methionine excision in eukaryotes
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf） | 
