Cell子刊：探寻泛素的秘密

我爱火热的冬天

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9 h& i* J8 O/ `4 K. L+ w从帕金森症到糖尿病，泛素是治疗多种疾病的关键。1975年，人们在真核生物中发现了泛素，但当时他们并没有意识到该蛋白的重要性。近年来的研究表明，泛素具有多种不同的形态，在细胞的基础程序中具有重要作用，包括控制细胞生物钟、清理有害物质等等。
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. r- ~0 z0 n& k9 r4 |. g为了挖掘泛素治疗疾病的潜力，科学家们开始解析泛素的不同形态，研究各形态的功能。泛素的特定氨基酸之间能够形成聚合链，即每个泛素蛋白都能经由不同氨基酸，与其他泛素相连。马里兰大学的结构生物学家David Fushman介绍到，不同组合的泛素链，在细胞中的功能也不相同。
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: B% n# N' g, U! m5 s9 QFushman将细胞比作一个舞池，里面挤满了寻找舞伴的蛋白。两个泛素可以通过赖氨酸牵手共舞，而相连的赖氨酸决定着泛素链的形态，甚至还决定了泛素链的功能。
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2 n& `2 I! C4 T% v; o* X( Q! _. J* }在细胞中，由赖氨酸11介导的泛素链最为常见，但此前人们对它却并不了解。这项新研究首次向人们展示了这种泛素链的结构特点，文章于七月二日发表在Cell旗下的Structure杂志上。# W) @6 }, a1 }4 D

; E" L) j+ T% U  f( w赖氨酸11介导的泛素链“直接参与了细胞周期调控，”Fushman说。为了在医学领域对这种泛素链加以利用，“我们必须先了解其形成机制和作用方式。”
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! D0 p# Q" y* Z# M- r1 c类似的结构研究大多在体外，通过X射线晶体学技术进行。而这项研究采用的是核磁共振NMR等技术，在更接近天然环境的条件下，解析赖氨酸11介导的泛素链。研究人员发现，这种泛素链在溶液中的形态与结晶体不同，比预想的更加柔韧灵活。研究显示，随着溶液的盐浓度改变，赖氨酸11介导的泛素链能够形成多种三维形态。
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8 \/ M3 }+ V$ d8 I4 ~目前人们最为熟悉的是赖氨酸48介导的泛素链，细胞会将带有这种标记的蛋白分解，进行回收再利用。研究人员发现，与蛋白分解有关的细胞受体，也能与赖氨酸11介导的泛素链相互作用，但这种作用不如赖氨酸48有效。研究人员指出，赖氨酸11泛素链的主要工作并不是蛋白降解，它应该担负着其他重任。