一些蛋白行為異乎尋常：越“老”，生命周期越長，來自德國Max Delbrück分子醫(yī)學(xué)中心（MDC）的研究人員發(fā)現(xiàn)這個(gè)近乎悖論的規(guī)律，他們追蹤了mRNA翻譯成編碼蛋白過程中出現(xiàn)的上千個(gè)分子的生命周期，為揭示某些基因多余拷貝相關(guān)疾病提出了新觀點(diǎn)。

這一研究成果公布在10月6日Cell雜志在線版上，由國際研究小組合作完成，領(lǐng)導(dǎo)研究的是MDC的Matthias Selbach 教授，Selbach 教授致力于細(xì)胞如何控制蛋白質(zhì)合成，他利用脈沖穩(wěn)定同位素標(biāo)記(pSILAC)技術(shù)揭示了microRNA在細(xì)胞蛋白質(zhì)合成中的至關(guān)重要的作用，由此獲得了analytica Research獎(jiǎng)。

從蛋白的整個(gè)生命周期來看，它具有許多不同的任務(wù)，并最終會(huì)通過一種有序的方式被降解。科學(xué)家們認(rèn)為年輕的蛋白和年老的蛋白具有相關(guān)的降解風(fēng)險(xiǎn)，但這只適用于大部分的蛋白，還有大約十分之一的蛋白并不遵從這一規(guī)律，它們一旦達(dá)到了某個(gè)年齡階段，就會(huì)一直存活下來，異常穩(wěn)定。

在這項(xiàng)研究中，MDC，馬普研究院等處的研究人員通過質(zhì)譜分析方法追蹤了人和小鼠培養(yǎng)細(xì)胞中的蛋白生命周期，質(zhì)譜技術(shù)幫助他們觀察不同時(shí)間里特殊分子的生成和定位，從而研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞最初會(huì)生成過量數(shù)目的多種蛋白，然后大部分蛋白立即被降解了，剩余的保存下來，并長期穩(wěn)定發(fā)揮作用。

這解釋了一個(gè)基因有多個(gè)拷貝，但為何不會(huì)像科學(xué)家們原本認(rèn)為的出現(xiàn)多個(gè)拷貝的蛋白。比如說三體綜合征——機(jī)體出現(xiàn)三個(gè)染色體拷貝，正常情況下只有兩個(gè)，這種疾病的患者會(huì)過量表達(dá)染色體上基因的編碼蛋白，這通常會(huì)導(dǎo)致失衡，和細(xì)胞內(nèi)部壓力。

然而對于這些新發(fā)現(xiàn)的長壽蛋白，細(xì)胞能通過早期蛋白的降解，保持平衡。“現(xiàn)在我們能更好的理解基因生產(chǎn)‘劑量’或比率，與編碼蛋白產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)了，”文章通訊作者Selbach教授說。

大多數(shù)情況下，三體會(huì)導(dǎo)致生物機(jī)體在出生前就死亡了，但也有一些極端情況，比如唐氏綜合癥（21染色體有三個(gè)拷貝），這引發(fā)的后果沒有那么嚴(yán)重。科學(xué)家們目前還不清楚為何不同的染色體出現(xiàn)三體情況會(huì)有不同的結(jié)果，但這有可能是由于某些影響染色體的蛋白的生命周期，因此Selbach教授接下來將進(jìn)行這一方面的研究，“我們現(xiàn)在正在分析異常遺傳組成中的其它細(xì)胞，希望能更深入了解多個(gè)基因片段的影響。”