在他們的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制研究中，來自海德堡大學(xué)的科學(xué)家們獲得了一些重要的新見解，揭示出了細(xì)胞阻止錯誤定向至細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)引起損傷的機制。他們的研究將焦點放在了內(nèi)核膜上負(fù)責(zé)檢測和標(biāo)記錯誤定向蛋白質(zhì)的一個復(fù)雜裝置上。

與來自法國、瑞典和加拿大的研究人員展開國際協(xié)作，海德堡大學(xué)分子生物學(xué)中心(ZMBH)的Michael Knop教授領(lǐng)導(dǎo)下的研究小組闡明了，在這一過程中細(xì)胞“廢物處理服務(wù)”被觸動的機制。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。

盡管很小，細(xì)胞卻有著非常精確的組織結(jié)構(gòu)——所有一切均各就各位。為了找到它們的合適位置，蛋白質(zhì)承載著一種信號。這些信號內(nèi)置在它們的結(jié)構(gòu)中，功能就像是地址，細(xì)胞內(nèi)的“郵政服務(wù)”將它們傳送到正確的目的地。其中一個目的地就是細(xì)胞核。

細(xì)胞核中包含著細(xì)胞的基因組信息——DNA。為了實現(xiàn)細(xì)胞分裂以及對環(huán)境做出響應(yīng)，細(xì)胞必須讀取并將DNA解碼為新蛋白質(zhì)。核蛋白確保了這一過程正確運行。那當(dāng)?shù)鞍滓馔膺M入到細(xì)胞核中即便它們并不屬于那里時會發(fā)生什么？Knop教授說：“這會危害基因組信息的讀取，在某些條件下威脅整個細(xì)胞的存在。”

在研究過程中，Knop教授的研究小組開發(fā)了一種新方法來檢測錯誤定向的蛋白，并研究了細(xì)胞是如何處理它們的。與來自雷恩和斯德哥爾摩的兩個研究實驗室合作，海德堡大學(xué)的這一研究小組發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的內(nèi)核膜上有一個復(fù)雜的裝置：一個參與了蛋白質(zhì)質(zhì)量控制的泛素連接酶。這一泛素連接酶可以檢測和標(biāo)記錯誤蛋白?；谶@一所謂的聚泛素化過程，細(xì)胞“認(rèn)識”到這一特異蛋白不屬于細(xì)胞核，并激活細(xì)胞的廢物處理。一個蛋白酶體幾乎可以完全吞咽和“消化”標(biāo)記的蛋白質(zhì)。

Knop教授說：“直到現(xiàn)在我們都認(rèn)為，我們研究的泛素連接酶與一種特別的信號傳導(dǎo)過程有關(guān)聯(lián)，這一信號傳導(dǎo)過程參與了細(xì)胞的氨基酸供應(yīng)。當(dāng)我們的研究顯示它們事實上并未直接完成這一功能，我們感到非常吃驚。與之相反，這一泛素連接酶觸動除去了一個在錯誤的時間進入細(xì)胞核中，會破壞氨基酸供應(yīng)的蛋白質(zhì)。”

海德堡大學(xué)的科學(xué)家們進一步解釋說，這一“復(fù)雜的控制機制”也對各種其他蛋白起作用。如果它們未被正確傳送，泛素連接酶會引發(fā)這一過程將錯誤定向的蛋白質(zhì)清除出細(xì)胞核和核膜。Knop教授說：“但仍然存在一個問題：這一泛素連接酶是如何斷定蛋白質(zhì)到達了正確或錯誤的位點的？”