在他們的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制研究中，來(lái)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(cuò)誤定向至細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)引起損傷的機(jī)制。他們的研究將焦點(diǎn)放在了內(nèi)核膜上負(fù)責(zé)檢測(cè)和標(biāo)記錯(cuò)誤定向蛋白質(zhì)的一個(gè)復(fù)雜裝置上。

與來(lái)自法國(guó)、瑞典和加拿大的研究人員展開國(guó)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(dòng)的機(jī)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(hào)。這些信號(hào)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(gè)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(shí)現(xiàn)細(xì)胞分裂以及對(duì)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(yùn)行。那當(dāng)?shù)鞍滓馔膺M(jìn)入到細(xì)胞核中即便它們并不屬于那里時(shí)會(huì)發(fā)生什么？Knop教授說(shuō)：“這會(huì)危害基因組信息的讀取，在某些條件下威脅整個(gè)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(lái)檢測(cè)錯(cuò)誤定向的蛋白，并研究了細(xì)胞是如何處理它們的。與來(lái)自雷恩和斯德哥爾摩的兩個(gè)研究實(shí)驗(yàn)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(gè)復(fù)雜的裝置：一個(gè)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(cè)和標(biāo)記錯(cuò)誤蛋白?；谶@一所謂的聚泛素化過程，細(xì)胞“認(rèn)識(shí)”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(gè)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(shuō)：“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(hào)傳導(dǎo)過程有關(guān)聯(lián)，這一信號(hào)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(shí)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(dòng)除去了一個(gè)在錯(cuò)誤的時(shí)間進(jìn)入細(xì)胞核中，會(huì)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(jìn)一步解釋說(shuō)，這一“復(fù)雜的控制機(jī)制”也對(duì)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(huì)引發(fā)這一過程將錯(cuò)誤定向的蛋白質(zhì)清除出細(xì)胞核和核膜。Knop教授說(shuō)：“但仍然存在一個(gè)問題：這一泛素連接酶是如何斷定蛋白質(zhì)到達(dá)了正確或錯(cuò)誤的位點(diǎn)的？”