核苷酸沉默代码不是氨基酸

人类拥有六种形式的蛋白质肌动蛋白，它们在体内发挥重要作用。两个特别是β-肌动蛋白和γ-肌动蛋白几乎相同，仅相差四个氨基酸。然而，这些近双胞胎蛋白质发挥着不同的作用。对于生物学家来说，一个长期存在的问题是，这怎么可能?宾夕法尼亚大学兽医学院生物化学教授安娜卡希纳说：“过去40年来，这一问题一直在争论中。”Kashina及其同事的新发现指出了一个令人惊讶的答案。这些蛋白质的不同功能不是由它们的氨基酸序列决定，而是由它们的遗传密码决定。“我们喜欢把它称为'无声代码'，”Kashina说。“我们的研究结果表明，我们认为沉默的基因部分实际上编码了非常关键的功能信息。”

研究人员发现核苷酸序列中的这些“沉默”差异似乎影响核糖体的密度，核糖体是将RNA转化为蛋白质的分子机器。这种差异可以使每种肌动蛋白形式在细胞中发挥不同的作用。Kashina合着这部作品，发表在eLife杂志上，与Penn Vet的Pavan Vedula，Satoshi Kurosaka，Nicolae Adrian Leu，Junling Wang，Stephanie Sterling和Dawei Dong以及国立卫生研究院的Yuri I. Wolf和Svetlana A. Shabalina合着。

肌动蛋白是如此普遍和必不可少，它被称为“管家蛋白”。它是大多数细胞中最丰富的蛋白质，其不同形式在细胞迁移，肌肉收缩和发育过程中发挥作用。有一段时间，科学家认为不同的形式在功能上是多余的，只有在一种形式有缺陷的情况下才能作为备份。

最近，研究人员逐渐认识到这些形式并不是多余的; 一些定位于细胞的不同部分，一些被整合到细胞骨架的不同部分。当这些蛋白质被篡改时，结果也不同。例如，当缺乏β-肌动蛋白时，小鼠在胚胎发育的早期阶段死亡。但缺乏γ-肌动蛋白的小鼠，虽然通常比正常小和耳聋，但可以存活到成年期。