用于细胞的固体支架

为了完成它们已经合成的任务，必须首先组装蛋白质以形成有效的细胞“机器”。但他们如何在合适的时间认可合作伙伴呢?日内瓦大学(UNIGE)的研究人员破译了Not1蛋白在所有真核生物中保守的基本作用：通过调节核糖体的活性，细胞的“蛋白质工厂”，Not1允许必须合作的蛋白质合成在同一个地方，同时。识别这种以前未知的机制有助于更好地理解细胞机器的最基本元素之一，如果它发生故障，会导致许多疾病。结果发表在Nature Structural&Molecular Biology上。

在人体细胞中，与所有真核生物一样，遗传物质以DNA的形式存在于细胞核中。为了执行由DNA编码的遗传程序，必须首先将其转录成RNA，然后RNA转化为蛋白质。这项工作由核糖体完成，这是通过解码RNA产生蛋白质的小型机器。

合成后，蛋白质进入细胞质，细胞核和细胞膜之间，大部分细胞活动发生在细胞质中。然而，为了正常运作，蛋白质必须组装形成蜂窝机器并执行它们产生的任务。“细胞质中含有大量的蛋白质，RNA和细胞器，”负责这项工作的UNIGE医学院教授Martine Collart说。“让我们想象一场与一群音乐家合作的巨型音乐会。房间里挤满了观众，有几十扇门。在这群人群中间的音乐家们如何及时见面表演?这就是每次都会发生的事情。在细胞质中的时刻：属于同一复合体的蛋白质必须找到彼此并组装才能正常运作。“

Not1，细胞支架的多功能蛋白质

但蛋白质如何到达那里?这就是Not1的用武之地。它是一种非常大的蛋白质，它可以作为支架和灯塔，根据它们必须执行的遗传程序组装蛋白质。日内瓦的研究人员成功地证明，即使在蛋白质产生之前，信使RNA也与Not1有关。因此，当读取RNA中的遗传信息时，蛋白质并排合成。在附近制作，他们不再有任何组装困难，“好像我们的音乐家已进入同一扇门!”，强调Martine Collart。

为了证实他们的假设，研究人员研究了一种细胞机器，即蛋白酶体，其功能是降解形成不良，无用或过时的蛋白质。这种重要机制的破坏可导致各种疾病，包括许多神经退行性疾病，其特征在于过量的未被降解的聚集蛋白质。当他们阻止Not1的表达时，科学家观察到蛋白酶体蛋白质不再并排产生以组装和完成他们的任务。

Collart教授早在1990年就首次发现Not1。“我花了近30年的时间试图了解它的确切作用，最重要的是，证明了为什么Not1是正常细胞功能的绝对必需元素，并且在所有真核生物中都是保守的，从酵母到酵母。然而，为了证明我的观点，我不得不等待一项新技术的开发，这项新技术仅在九年前首次描述，它将“信使RNA”翻译成蛋白质“直播”。

一切都与节奏有关

这种称为核糖体分析的技术可以通过核糖体观察蛋白质合成的进展。研究人员很快意识到，核糖体远未以恒定速度工作，在重新启动之前通常需要或多或少的长时间停顿。在暂停期间，已合成的蛋白质部分开始与其“伴侣”相关联。因此，这些中断似乎不是随机的，相反，允许蛋白质快速且有序地组装，从而限制干扰的风险。因此Not1不仅允许蛋白质组装，还可以调节核糖体的工作节律。

通过揭示这种基本的细胞机制，这项工作表明Not1的故障可能是理解许多疾病的一个有趣的关键。“为了改进我们的分析，我们在人类癌细胞上与健康细胞平行进行了核糖体谱，并观察到节律的显着差异。但这种节律如何控制?是否有可能进行干预?这些是许多问题中的一部分我们仍然要回答，“Martine Collart总结道。