科學家發現了Argonaute蛋白保持細胞健康的機制

科學家們正在努力更好地了解RNA干擾過程,這可能有助於改善治療方法如癌症療法最近,研究人員發現Argonaute蛋白如何通過利用有限的資源來保持蛋白質的生產。這一基礎研究的突破可能有助於在未來帶來先進的新療法。

科學家發現了Argonaute蛋白保持細胞健康的機制

細胞就像一個個小工廠一樣生產蛋白質。但如果它們在錯誤的時間製造了太多的蛋白質,那麼就會導致像癌症這樣的疾病,於是它們會用一種叫做RNA干擾(RNAi)的過程控制生產。截至2021年7月,已經有幾種藥物利用RNAi來治療痛苦的腎臟和肝臟疾病–還有七種藥物正在進行臨床試驗。RNAi療法有很大的潛力,冷泉港實驗室(CSHL)的研究人員正在努力描繪這一過程的完整圖景以改善今天的療法並在未來製造出更好的療法。

CSHL教授和霍華德-休斯醫學研究所(HHMI)調查員Leemor Joshua-Tor和CSHL生物科學學院的新畢業生Brianna Bibel正在填補一些空白。他們最近發現了RNAi的主力蛋白Argonaute(以下簡稱Ago)私如何利用有限的資源來保持蛋白質的生產的。

Joshua-Tor表示,了解RNAi的確切工作方式非常重要,這是因為它是一個相當基本和大量使用的過程。另外,它還為治療方法提供了一種安全網,這是因為它不會對細胞進行永久性的改變且可以被逆轉。Joshua-Tor說道:“對於治療學來說,你有點也許不想在基因組上搞那麼多事情。在所有這些事情中,你想確切地知道正在發生什麼,如果某些事情不奏效那麼你就知道該怎麼做以及該去哪裡找。你擁有的信息越多,就越好–你會得到一個關於正在發生的事情的完整圖像。”

據了解,Ago通過尋找、結合和破壞稱為mRNA的分子來幫助切斷蛋白質的生產–這些分子告訴細胞要製造蛋白質。但跟它必須針對的mRNA的數量相比,體內Ago的數量相形見絀。破壞一個后,該蛋白質仍有能力找到另一個,但沒有幫助它就不能繼續前進。Bibel發現,細胞是如何利用一種叫做磷酸化的過程來打破Ago對mRNA目標的控制,這使其能轉移到下一個目標。Bibel解釋道:“我們的理論是,讓磷酸化促進釋放是一種你可以釋放Argonaute的方式,因為當目標被釋放時,指南仍在那裡,並且它是超級超級穩定的。所以我們的想法是,通過磷酸化它,你將釋放它去壓制其他目標–因為它仍完全有能力做這項工作。”

Bibel希望她的發現將隨着RNAi研究的繼續而派上用場。“科學上的許多偉大進步都來自於基礎研究。而這就是那些基礎研究問題之一併試圖弄清楚這是如何工作的。”

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