| 根據基因藍圖，單個氨基酸在我們細胞的蛋白質工廠，即核糖體中，被組裝成長氨基酸鏈——蛋白質。每種新形成的蛋白質都是從氨基酸蛋氨酸開始的。在蛋白質合成過程中，一旦生長的氨基酸鏈通過“核糖體隧道”離開蛋白質工廠，這種氨基酸就會再次被分割。在這些情況下，蛋氨酸的切除對于確保細胞中相應蛋白質的后續功能至關重要。
科學家已經發現了引起這種分裂的酶。根據它們的功能，它們被稱為蛋氨酸氨基肽酶(METAPs)。到目前為止，人們還不清楚METAPs是如何與蛋白質工廠相互作用的，在正確的位置和時間讓特定蛋白質的蛋氨酸切除。來自康斯坦茨大學(德國)的生物學家Elke Deuerling、Martin Gamerdinger和他們的團隊，以及來自蘇黎世聯邦理工學院(瑞士)的Nenad Ban和他的同事們，現在已經闡明了這個問題。
發表在《科學》雜志上的研究結果表明METAPs進入蛋白質工廠是由一種叫做NAC的“核糖體看門人”控制的(NAC是“nascent polypeptide-associated complex”的縮寫)。
在2022年，由Deuerling和Gamerdinger領導的團隊已經闡明NAC在核糖體隧道中發揮重要的分選功能。“我們能夠證明NAC位于隧道出口的前面，就像看門人一樣。在那里，它通過特異性地將蛋白質和運輸分子(SRP)結合在一起，控制蛋白質向內質網(ER)的運輸，內質網是細胞內的膜網絡。”Deuerling總結了之前的研究結果。
在他們的新研究中，研究人員表明，看門人的分類功能比以前已知的更廣泛，甚至更重要，并且NAC還確保從新生蛋白質中正確切除蛋氨酸。
在轉運到內質網的蛋白質中，第一個氨基酸蛋氨酸是轉運信號的一部分。Gamerdinger解釋說:“這些蛋白質中的蛋氨酸切除會破壞信號，從而阻止其進入細胞膜網絡，這將不可避免地導致細胞死亡。”
科學家們現在已經解決了一個重大的科學難題：看門者NAC與METAP1和核糖體隧道出口的核糖體形成了一個復合體。只有在這個復合體中，酶才能從新形成的蛋白質中去除蛋氨酸。
一旦攜帶轉運信號的蛋白質離開核糖體通道，這種情況就會改變。蛋白質的信號序列和NAC之間的相互作用導致看門人改變自己在核糖體通道中的位置。結果，METAP1失去了與NAC的結合，從而失去了切割蛋氨酸的能力。隨著看門人位置的改變，轉運分子SRP可以進入一個新的結合界面。“這種機制意味著缺乏信號序列的蛋白質可以通過蛋氨酸切除進行特異性修飾。相比之下，那些被轉運到內質網的細胞不受METAP1的影響，”Gamerdinger解釋說。
那么看門人是調解的全能專家嗎?研究人員推測NAC可能在核糖體通道中具有其他類似的介導功能，從而承擔了一般分子控制中心的作用。
“在蛋白質合成過程中，有大量的酶和轉運分子，如METAP1和SRP，與新生蛋白質相互作用。因此，未來還將繼續研究NAC是否也在調節對我們細胞功能至關重要的其他過程中發揮作用，”Deuerling說。
文章標題
NAC controls cotranslational N-terminal methionine excision in eukaryotes
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf） | 
