蛋白質(zhì)折疊過程中關(guān)鍵作用因子的發(fā)現(xiàn)

蛋白質(zhì)是細(xì)菌的分子結(jié)構(gòu)單元和功能組件，和生物代謝過程息息相關(guān)，為了完成正常的生理過程，蛋白質(zhì)需要被折疊成三維的復(fù)雜立體結(jié)構(gòu)形式，近日，來自德國馬克思普朗科生物化學(xué)研究所（MPIB）的研究人員分析了在蛋白質(zhì)折疊過程中的一個(gè)關(guān)鍵因子，即分子伴侶DnaK，研究者UlrichHartl表示，理解蛋白質(zhì)折疊過程中的分子機(jī)制，尤其是折疊錯(cuò)誤，對于了解很多疾病發(fā)病的分子機(jī)制很有必要。比如阿爾茲海默癥病人和帕金森患者，研究人員的這項(xiàng)最新的研究成果刊登在了雜志CellReports上。

我們都知道，蛋白質(zhì)可以介導(dǎo)很多機(jī)體的生理學(xué)過程，人類機(jī)體可以以氨基酸的形勢合成眾多的不同種類、不同功能的蛋白質(zhì)，為了有效地行使功能，蛋白質(zhì)必須折疊成三維結(jié)構(gòu)來發(fā)揮作用，如果折疊過程發(fā)生錯(cuò)誤，那么將會生成無用蛋白質(zhì)或者危險(xiǎn)的蛋白質(zhì)團(tuán)，所有細(xì)胞，不管是細(xì)菌還是人類細(xì)胞都存在一類蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，那就是分子伴侶，可以幫助蛋白質(zhì)進(jìn)行合適折疊，而不至于發(fā)生折疊錯(cuò)誤。

MPIB的科學(xué)家如今研究了大腸桿菌的這種蛋白質(zhì)組織網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)分析的方法解析了不同蛋白質(zhì)分子伴侶在蛋白質(zhì)折疊過程是如何協(xié)同作用的，研究者表示，他們識別出了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)中央關(guān)鍵調(diào)節(jié)單薄Hsp70蛋白DnaK，它行使如同轉(zhuǎn)盤一樣的作用，DnaK可以結(jié)合到大約700個(gè)不同的蛋白質(zhì)合成鏈當(dāng)中發(fā)揮作用，在這些鏈中發(fā)揮蛋白質(zhì)折疊的作用，如果DnaK不能進(jìn)行折疊的話，將會由另一個(gè)分子伴侶-桶裝蛋白GroEL來完成，GroEL是一個(gè)高度特異性的蛋白折疊機(jī)器，可以進(jìn)行單一的蛋白質(zhì)鏈的折疊，而且保護(hù)被折疊的蛋白質(zhì)鏈不受外界影響。

分子伴侶網(wǎng)絡(luò)的破壞

研究人員同時(shí)也研究了當(dāng)分子伴侶網(wǎng)絡(luò)被破壞以后對蛋白質(zhì)折疊帶來的影響，例如，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)GroEL被破壞掉之后，不能被折疊的蛋白質(zhì)將會堆積到DnaK那里，DnaK將會把過多的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)酶處，進(jìn)行蛋白質(zhì)分解，這樣一來，蛋白質(zhì)鏈將不能夠成熟從而行使應(yīng)有的功能，最終影響機(jī)體的正常生物學(xué)功能。類似地，眾多復(fù)雜的蛋白質(zhì)分子伴侶可以控制人類細(xì)胞的蛋白質(zhì)組，理解這其中的分子反應(yīng)機(jī)制，對于更好的了解一些因?yàn)檎郫B錯(cuò)誤所導(dǎo)致的神經(jīng)變性疾病可以提供一定的治療線索和基礎(chǔ)。

來源：生物谷

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