把你的身體想象成一個高度組織化的工廠，工人們不知疲倦地晝夜不停地組裝蛋白質。這些蛋白質是組成你身體的機器和支架，對各種功能都是必不可少的。在這個工廠里，被稱為轉運RNA (tRNA)的特殊運輸卡車將氨基酸——蛋白質的關鍵組成部分——運送到蛋白質制造機器——核糖體。

EMBL格勒諾布爾大學的Kowalinski小組在這里使用了結構生物學方法的組合，以闡明確保這些tRNA遞送卡車為其任務進行優化的過程。

該團隊研究了tRNA修飾酶——一種專門的分子工人，它可以“定制”這些tRNA運送卡車。它們對tRNA結構進行特定的改變或添加，從而提高蛋白質構建過程的效率和準確性。這就確保了tRNA載體能夠針對各自的任務進行優化和定制，從而更可靠、更精確地生產蛋白質。

鑒于所有tRNA分子看起來都非常相似，但tRNA修飾酶只對特定類型的tRNA起作用，問題就出現了:修飾酶如何精確地選擇特定的tRNA分子進行修飾，并確保它們不會錯誤地選擇錯誤的tRNA分子?

為了回答這個問題，Kowalinski小組進行了實驗，現在已經揭示了一種叫做METTL6的tRNA修飾酶是如何選擇其特定的tRNA目標的。

當科學家們想要看到蛋白質的微小細節時，他們可以使用一種叫做低溫電子顯微鏡的強大技術。在這里，科學家們首先快速冷凍蛋白質，幫助捕獲蛋白質在其自然的3D形狀沒有任何扭曲。接下來，他們使用一束電子束，產生——像聚光燈一樣——反映蛋白質三維結構的陰影。

“我們利用這些陰影來計算蛋白質的形狀和結構，”參與這項研究的博士后盧西亞諾·多爾切(Luciano Dolce)說。“我們使用這種技術揭示了METTL6及其靶tRNA的結構。”

在METTL6 tRNA修飾酶的例子中，研究人員發現它不會單獨起作用，而是與另一種酶——“tRNA合成酶”相互作用。

在上面的類比中，tRNA合成酶是負責裝載tRNA運載工具并確保將正確的氨基酸裝載到這些卡車上的工人。每輛運送tRNA的卡車都攜帶著與建筑工地上的代碼相匹配的特定代碼或模式。tRNA合成酶是非常聰明的酶，它可以讀取tRNA轉運體的核苷酸代碼，然后找到并裝載與代碼匹配的正確氨基酸。

科學家們發現tRNA修飾酶METTL6本身并沒有特別的特異性，也不是很有效地完成它的工作。相反，METTL6牽著它聰明的朋友——絲氨酸tRNA合成酶的手。這種tRNA合成酶特異性地結合攜帶絲氨酸編碼的tRNA。

當絲氨酸tRNA與絲氨酸tRNA合成酶結合時，更容易與其他tRNA區分。你可以把絲氨酸tRNA合成酶想象成一個非常聰明的朋友，它幫助METTL6找出要修改的tRNA。該研究的作者認為，這種友誼是已知的第一個使用tRNA合成酶作為識別因子的tRNA修飾酶的例子。

這一發現不僅僅是弄清楚了與tRNA結合的mettl6 -絲氨酸tRNA合成酶復合物的結構;這就像發現了一種強大的新工具來制造更好的藥物。這一點尤其重要，因為METTL6在癌癥患者的腫瘤樣本中非常豐富，例如在一些乳腺癌和肝癌中。

對細胞培養和小鼠的研究表明，減緩METTL6的表達可能有助于減少癌癥的生長。Kowalinski小組的新發現顯示了METTL6是如何工作的，以及它是如何識別tRNA的。這將有助于設計出精確的藥物來減緩腫瘤的生長，這可能成為對抗疾病的一種更明智的策略——這種策略來自于對人體分子機制內部運作的理解。


（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-6/20240626103552966.htm）