重温蛋白质合成的中心

2018年11月25日15:26:16 发表评论
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蛋白质不仅是制造强壮肌肉所必需的,它们也是构建智能大脑所必需的!当我们学习新事物时,在我们大脑的神经元中产生了几种蛋白质,这些蛋白

蛋白质不仅是制造强壮肌肉所必需的,它们也是构建智能大脑所必需的!当我们学习新事物时,在我们大脑的神经元中产生了几种蛋白质,这些蛋白质有助于在神经元之间建立新的联系。蛋白质合成的缺陷导致学习,记忆和大脑发育的缺陷。

人体有大约20,000种不同的蛋白质需要在不同的时间以不同的速率在不同的细胞类型中制造,破坏和重建。通过称为核糖体的复杂分子机器在所有活细胞中合成蛋白质。1974年诺贝尔生理学和医学奖授予A Claude,CD Duve和GE Palade,以发现核糖体。在此之后,经过三十年的紧张而细致的研究,V Ramakrishnan,TA Steitz和AE Yonath赢得了2009年诺贝尔化学奖,以确定这些制造蛋白质的有趣机器的详细结构。很长一段时间,人们认为每个核糖体都与另一个核糖体相同;根据他们收到的遗传信息生成特定蛋白质。然而,最近的研究通过指出所有核糖体在组成上不相同并且存在一些专门的核糖体而反驳了这一想法。这些专门的核糖体决定了它们产生的蛋白质和速率。

由班加罗尔InStem的Ravi Muddashetty博士领导的一项研究确定了区分核糖体的独特标记,这些核糖体专门用于产生特定的蛋白质组,并暗示这种特化可能对神经系统的发育很重要。如前所述,核糖体是由大量蛋白质和RNA组成的复合物,携带基于遗传信息构建蛋白质的所有必需工具,使核糖体成为专门的操作中心(类似于汽车中的装配线)厂)。正如工厂设计用相同的起始材料制造各种产品一样,核糖体可以根据蛋白质和核酸的组成产生多种蛋白质,使得每个核糖体的设计都不同,尽管它们的功能保持不变。iScience本周。

在他们的研究过程中,该团队还发现核糖体RNA的这些修饰(称为2'O-甲基化)在没有称为脆性X精神发育迟滞蛋白(FMRP)的蛋白质的情况下被改变。这种蛋白质主要存在于大脑中,对正常的认知发育至关重要。FMRP编码基因FMR1的突变导致脆性X综合症(FXS),导致神经系统发育迟缓和智力残疾。该蛋白质的一般功能涉及结合信使RNA(mRNA)并调节它们向蛋白质的翻译,尤其是在神经元的连接(突触)上。然而,在FMRP不存在的情况下,蛋白质产生失调,这是在脆性X综合征中观察到的表型。

这项工作已经确立了FMRP在修饰核糖体RNA中的新作用,从而调节特异性核糖体向特定mRNA的募集。将来,该团队的目的是了解FMRP与核糖体相互作用调节蛋白质合成的机制,并有助于表现脆性X综合征和其他认知缺陷的症状。

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