无忧生活网正常的细胞功能需要精确的机制将新合成的卵白质运输到各自的细胞生态位。在一项合作研究中，科学家们发现了新生卵白质若何被转运至内质网(ER)——一种通向核膜的膜通道细胞质收集。
德国康斯坦茨年夜学份子微生物学传授ElkeDeuerling博士说：“对生命相当主要的一个持久悬而未决的题目是，细胞若何想法发生卵白质，并在合成进程中将它们运输到准确的细胞目标地。”这项研究的资深作者。
在《科学》杂志上颁发的一篇题为“在内质网卵白靶向进程中核糖体上旌旗灯号序列从NAC切换到SRP的机制”的文章中，Deuerling和她的团队解析了称为NAC(新生多肽)的卵白质复合物的份子机制。-相干复合物)可逆地与真核核糖体连系，当新合成的多肽链从核糖体地道中呈现时与它们彼此感化，并将多肽中编码的疏水性ER靶向旌旗灯号序列交给旌旗灯号辨认颗粒(SRP)，一种卵白质-将卵白质靶向内质网的RNA转运卵白复合物。
NAC充任看门人的脚色，使SRP可以或许接触到内质网的新生卵白质。(埃尔克·杜尔林)
NAC确保只有去往ER的卵白质才会传递至SRP。作者表白，目标地不是ER的新生卵白质会被NAC谢绝进入SRP，NAC在此进程中充任看门人的脚色。
“我们已知道，两个身分(称为NAC和SRP)和核糖体上合成的新生卵白质中的旌旗灯号序列对将卵白质转运至内质网具有决议性的主要性，但我们不领会它们若何彼此感化彼此调理并确保准确的卵白质靶向，”Deuerling说。“该范畴专家之间的强有力的国际合作经由过程揭露NAC-SRP新生卵白在核糖体上彼此感化的份子细节解决了这个题目。”
初期的研究已肯定NAC与核糖体出口处新合成的卵白质彼此感化，并与SRP竞争以禁止细胞质或线粒体的卵白质终究进入ER。但是，SRP也能够非特异性地连系没有ER旌旗灯号的核糖体，并将其携带到ER。到今朝为止，尚不清晰NAC若何禁止SRP与任何核糖体连系，和若何经由过程ER靶向旌旗灯号降服这类拮抗彼此感化，以便只有准确的核糖体被转运到ER。
“若是不受节制，SRP会与四周的任何核糖体连系，然后将其转运到ER，不管当前是不是正在出产具有该目标地的卵白质。这将致使无数的毛病传递，从而严重侵害细胞的功能和活力，”杜尔林说。
Deuerling的团队与瑞士苏黎世联邦理工学院、英国剑桥MRC份子生物学尝试室(MRC-LMB)和加州理工学院的科学家合作，解决了这个困难。他们经由过程在试管中夹杂纯化的核糖体、NAC和SRP来摹拟体外细胞进程。然后他们将夹杂物快速冷冻至-150°C，并经由过程冷冻电子显微镜查抄样品。
这使得布局生物学家和该研究的合著者AhmadJomaa博士和ViswanathanChandrasekaran博士可以或许肯定在携带ER旌旗灯号的新生肽转移到SRP之前和以后NAC若何与核糖体连系。这澄清了NAC的看门人机制，但状况之间的过渡仍不清晰。
“这类改变是一个高度动态的进程，没法经由过程冷冻电子显微镜不雅察到，”康斯坦茨年夜学的首要作者MartinGamerdinger博士说。
Gamerdinger及其团队(博士研究员AnnalenaWallisch和ZeynelUlusoy)进行的高分辩率生化连系研究表白，合成的卵白质类型节制着NAC与核糖体的彼此感化。谢浩轩(Hao-HsuanHsieh)博士对成份之间的连系强度进行了尝试，连系计较机辅助3D重建，使团队可以或许破译NAC排序功能的细节。
该研究得出的机制模子提出NAC利用两个具有相反结果的域来节制SRP拜候。NAC的焦点球状布局域可避免SRP与不带有ER旌旗灯号的核糖体连系，而矫捷毗连的布局域可临时捉住SRP以许可扫描新生肽。当带有ER靶向旌旗灯号的肽从核糖体地道中呈现时，它会粉碎NAC的球状布局域的不变性，从而使SRP可以或许与准确的链连系并将其带到ER。
Deuerling说：“我们的研究揭露了NAC作为看门人的份子功能，只许可SRP进入那些目标地是内质网的新生卵白质。”
卵白质分选毛病是很多疾病的机制根本。杜尔林以为，这项说明主要细胞进程的研究将有助于推动细胞生物学和生命科学多个范畴的研究。
Deuerling和她的合作者，苏黎世联邦理工学院的NenadBan博士、加州理工学院的Shu-ouShan博士和MRC-LMB的RamanujanHegde博士以为，肯定NAC是不是在核糖体出口处阐扬其他调理感化还需要进一步研究。尝试。
“有一个完全的‘接待委员会’，包罗NAC和SRP，还有很多其他在新卵白质合成进程中与核糖体连系的身分，”Deuerling说。“下一步将是领会这些感化在卵白质出产线前真个身分若何在空间和时候长进行调和，以确保卵白质组的完全性和细胞活力。”
