來自堪薩斯州立大學(xué)的科學(xué)家們在新研究中，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解機(jī)器裝配這一復(fù)雜過程的新細(xì)節(jié)。他們的研究發(fā)現(xiàn)有可能推進(jìn)對癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。這項(xiàng)研究發(fā)表在5月5日的《自然》（Nature）雜志上。

新研究將焦點(diǎn)放在了蛋白酶體（proteasome），這一存在于人類和其他生物細(xì)胞中幫助維持細(xì)胞健康的蛋白質(zhì)復(fù)合物上。

堪薩斯州立大學(xué)生物系助理教授Jeroen Roelofs說：“蛋白酶體是細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)降解的一個(gè)大型分子機(jī)器。它對于蛋白質(zhì)質(zhì)量控制，以及細(xì)胞快速清除特異蛋白至關(guān)重要，確保了細(xì)胞的健康和正常功能。”

新研究的目的在于：更好地了解蛋白質(zhì)酶體中各種顆粒協(xié)同作用，發(fā)揮蛋白酶體功能的機(jī)制——需要哪些傳動(dòng)裝置和元件？以怎樣的順序構(gòu)建出了工作機(jī)器？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)重要顆粒遭到破壞，可影響蛋白質(zhì)酶體功能的正常發(fā)揮，這對于癌癥以及如帕金森氏癥、亨廷頓氏病等多種神經(jīng)退行性疾病具有重要的意義。

Nature新研究是建立在Roelofs 2009年在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院做博士后研究員時(shí)的研究工作基礎(chǔ)之上。當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)伴侶蛋白（chaperone）在兩個(gè)顆粒的裝配過程中起重要作用。當(dāng)這兩個(gè)顆粒結(jié)合到一起時(shí)，賦予了蛋白酶體除去細(xì)胞內(nèi)不必要的蛋白的能力。而伴侶蛋白則充當(dāng)了兩個(gè)顆粒的“監(jiān)工”

新研究發(fā)現(xiàn)，除了充當(dāng)兩個(gè)顆粒的分子監(jiān)工，伴侶蛋白還控制了這兩個(gè)顆粒結(jié)合到一起的時(shí)間。同時(shí)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了更多關(guān)于這兩個(gè)顆粒的信息。

他們發(fā)現(xiàn)，核心顆粒有7個(gè)口袋，而調(diào)控顆粒的6個(gè)尾部均進(jìn)入到了這些口袋中。當(dāng)停靠到一起時(shí)，它們開啟了蛋白酶體的功能。

Roelofs 說：“在裝配過程中，事實(shí)上只有一個(gè)尾部決定了核心顆粒和調(diào)控顆粒的結(jié)合方式。由于存在六個(gè)尾部，而只有一個(gè)尾部是賦予特異性的必要條件，且對接到口袋中受到伴侶蛋白的控制，這一研究發(fā)現(xiàn)是令人驚訝的。”

Roelofs認(rèn)為，這些研究發(fā)現(xiàn)有可能揭示了抗癌藥物的新靶點(diǎn)。此外，也為科學(xué)家們提供了新的研究和操控信號(hào)通路，有可能推動(dòng)癌癥和神經(jīng)學(xué)研究。

Roelofs說：“這是非常基礎(chǔ)的研究。了解這一基礎(chǔ)力學(xué)往往可以促成新的改善途徑，這對于人類健康極其重要。”