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新发现的蛋白质复合物在RNA保护和稳定性中起着至关重要的作用

2023-03-09 19:07:01 来源: 用户: 

两种蛋白质结合在一起以保护和稳定RNA,因为它携带肌肉形成代码通过细胞。进一步了解这种RNA稳定复合物可能对影响肌肉恢复和疾病治疗产生影响。

RNA是一种脆弱的分子,充当中间人,将从DNA复制的遗传密码携带到细胞中的蛋白质制造工厂中,在那里代码被翻译成各种微小的成分,这些成分共同使我们成为我们自己。

“但RNA不再仅仅被视为被动的中间管道,”KAUST智能健康计划的生物化学家Brenda Janice Sánchez说。“它充当监管检查点,对所有生物过程的正常功能至关重要。

这意味着细胞机器的各个方面需要共同努力,以防止这些信使RNA降解 - 并保持它们移动 - 并最终确保它们在最终目的地翻译成蛋白质。如果这个过程的任何部分受到干扰,蛋白质合成将受到显着影响,导致细胞行为异常甚至死亡。

现在,加拿大KAUST和麦吉尔大学的Janice Sánchez和她的同事已经确定了一种蛋白质复合物,该复合物对于肌肉纤维形成过程中信使RNA的稳定性至关重要。该复合物由两种蛋白质形成:人抗原R(HuR)和Y-Box结合蛋白1(YB1)。他们的研究发表在《核酸研究》上。

每种蛋白质在这个稳定过程中的确切作用仍有待发现。但是,进一步的研究可以挑选出它如何工作的细节,可以帮助科学家在任何给定时间影响肌肉和其他组织中产生的蛋白质的数量和类型。

“如果我们能在肌肉恢复治疗期间促进HuR与YB1的关联呢?”Janice Sánchez问道。“这会导致更多或更好的肌肉纤维吗?学习如何在肌肉纤维形成过程中控制RNA周转可能会对开发预防肌肉相关病理的新疗法产生巨大影响。

科学家们已经知道HuR参与稳定在其未翻译区域中含有不同含氮碱基序列(称为富含AU元素)的信使RNA。但HuR具有多种有时相反的功能,因为它也可以促进信使RNA衰变。KAUST生物科学家Imed-Eddine Gallouzi领导Janice Sanchez及其团队发现了蛋白质网络,该网络可能参与确保HuR在肌肉纤维形成过程中稳定信使RNA的能力。

他们通过使用抗体从前体小鼠肌肉细胞(称为成肌细胞)中分离HuR,然后采用一种称为质谱的技术来鉴定附着在其上的蛋白质。YB1之所以脱颖而出,是因为众所周知,它参与信使RNA的稳定和结合。

然后,研究小组靶向编码YB1的基因,使其在成肌细胞中关闭,发现这显着降低了这些细胞成熟为肌肉细胞的效率。此外,当基因在正常成肌细胞中靶向以产生更大量的HuR时,肌肉纤维的形成得到增强。然而,在YB1蛋白关闭的成肌细胞中,这种情况并没有发生。进一步的测试确定HuR和YB1形成一种复合物,该复合物与信使RNA中富含AU的元素结合,使它们在肌肉纤维形成过程中稳定。

“建立与HuR相互作用的RNA结合蛋白网络,以及剖析这些复合物参与肌肉纤维形成等重要过程的机制,对于我们理解分子生物学的中心教条至关重要,从代码从DNA转录到RNA上,到翻译成蛋白质,“加卢齐说。我们的研究表明,HuR对其RNA靶标的亲和力直接受到与其相关的RNA结合蛋白的影响。

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