來(lái)自美國約翰霍普金斯醫學(xué)院的研究人員在著(zhù)名國際學(xué)術(shù)期刊cell發(fā)表了一項令人不可思議的最新研究進(jìn)展,人們一直認為核糖體只對信使RNA的翻譯區進(jìn)行翻譯,但這項研究證明這些蛋白質(zhì)翻譯機器有時(shí)也能夠對mRNA的非翻譯區進(jìn)行翻譯,這項發(fā)現大大改變了人們之前對核糖體功能的認識。
核糖體是由蛋白質(zhì)和核糖體RNA共同組裝形成的蛋白質(zhì)合成機器,能夠閱讀攜帶遺傳信息的mRNA并將這種信息"翻譯"為蛋白質(zhì)。每一條mRNA都以起始密碼子開(kāi)始,最后以終止密碼子結束,mRNA上還會(huì )有一些被稱(chēng)為非翻譯區的密碼子片段,之前從未發(fā)現這部分密碼子也可以翻譯為蛋白質(zhì)。
在這項研究中,研究人員在酵母細胞中移除了一個(gè)叫做Rli1的蛋白,這種蛋白能夠將完成蛋白質(zhì)合成功能的核糖體分開(kāi),促進(jìn)核糖體大小亞基的回收,再進(jìn)行其他mRNA的翻譯。移除Rli1之后,停留在mRNA終止密碼子位置的核糖體數目增加,但研究人員還發(fā)現一些核糖體停留在了mRNA的非翻譯區。
為進(jìn)一步研究核糖體是否能夠通過(guò)mRNA非編譯區合成蛋白質(zhì),研究人員利用遺傳學(xué)方法,western以及質(zhì)譜分析發(fā)現缺失Rli1d的細胞中,部分核糖體能夠在沒(méi)有經(jīng)典起始密碼子的情況下重新開(kāi)始翻譯過(guò)程,并合成出一些小的短肽產(chǎn)物。進(jìn)一步研究表明,這些核糖體并不會(huì )跨越密碼子合成出一個(gè)更長(cháng)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物,而是會(huì )先釋放常規編碼的蛋白質(zhì),再在終止密碼子附近位置重新開(kāi)始翻譯過(guò)程。
研究人員指出,這一現象就像是核糖體厭倦了等待被拆開(kāi),于是決定繼續工作,而出現在它們面前的恰恰就是mRNA上的非編碼區。目前這些從非翻譯區得到的小蛋白質(zhì)功能仍不清楚,可能與酵母細胞營(yíng)養匱乏情況下的應激應答有關(guān),但仍需要進(jìn)一步研究進(jìn)行探究。