将蛋白质保存为异常RNA 你不能通过

他们发现RNA结合蛋白受到调节，使得网关蛋白可以识别并阻止遗传密码的异常链从核中离开。未使用的信使RNA(mRNA)链不能离开细胞核最终会崩解。他们今天在“ 科学报告 ”杂志上发表的研究结果揭示了一个复杂的细胞调节系统，它作为一种质量控制形式，用于将遗传信息传递出细胞核。研究人员表示，在疾病研究中，更全面地了解遗传信息如何在细胞中表达是非常重要的。

伯克利实验室分子生物物理学和综合生物成像部门的研究主任研究员Mohammad Mofrad说：“这种机器的某些组成部分在各种类型的癌症中都被失调。” “了解遗传信息传递和质量控制的分子机制将大大改善目前对各种癌症和其他人类疾病的认识。”

生物学教科书已经描述了mRNA链如何在细胞核内复制DNA片段然后离开细胞的细胞质。它位于细胞质中，遗传密码用于合成蛋白质，因此确保只使用正确的mRNA链对于正常运作的蛋白质的形成至关重要。

“就像所有生产线一样，遗传信息传递和蛋白质生产的过程在不同阶段进行质量控制，”Mofrad说。“到目前为止，这个质量控制步骤的确切机制仍不明确。”

以前的研究已经研究了这个过程中的具体步骤，但是对于准备离开细胞核的RNA进行分选的复杂系统还不是很清楚。

Mofrad，加州大学伯克利分校的生物工程和机械工程教授，以及他的博士学位。学生穆罕默德·索希利普尔(Mohammad Soheilypour)转向计算机模型，阐明这种mRNA输出过程。

“通过实验，我们可以研究系统的某些部分，但是他们能够提供我们真正理解整个系统行为所需的空间和时间分辨率的能力存在局限性，”Soheilypour说。

研究人员专注于信使RNA，RNA结合蛋白和称为“核篮蛋白”的网关蛋白的相互作用。

对于人类和其他脊椎动物，这些核筐蛋白质称为Tpr，而对于酵母，它们是Mlp1和Mlp2。核筐蛋白质的位置就像膜的网关 - 核孔复合物(NPC) - 通过这个网络，mRNA必须通过才能离开细胞核。

在用先前研究的已知数据验证计算机模型后，研究人员进行了模拟，以测试影响mRNA从细胞核转运的因子。

他们发现，多种蛋白质 - 蛋白质相互作用的组合使细胞能够验证mRNA是否准备好从细胞核转运出来。RNA结合蛋白附着在每条mRNA链上，有助于募集出口受体。研究人员发现，调控RNA结合蛋白与输出受体之间的相互作用是核篮蛋白区分异常mRNA并将其保留在细胞核内的关键。

“想象一下，为了退出大门，你需要一定数量的经过验证的门票，”Soheilypour说。“RNA结合蛋白就像mRNA需要离开的门票，但这些门票需要通过出口因素进行验证。如果没有足够的验证票，那么保护蛋白就不会将mRNA链识别为通过膜的门。“

该研究还发现，较长的mRNA链通过核膜更加困难。他们推测，因为较长的mRNA需要额外的时间来压缩自己，同时试图通过门，保护蛋白有更多的机会检查“验证的门票”。

研究人员表示，未来的研究可能会考虑更多因素。