每隔一段時(shí)間，我們就不得不將廚房柜臺(tái)上的一疊紙片重新分類(lèi)排序。過(guò)期的優(yōu)惠券和一打的外賣(mài)菜單散布在汽車(chē)保險(xiǎn)或電費(fèi)賬單一類(lèi)的重要單據(jù)中。因此，簡(jiǎn)單地一次性把所有的東西扔進(jìn)垃圾桶里并不是一個(gè)解決方案，你需要瀏覽這些信息確保你不會(huì)丟失重要的資料。

在細(xì)胞中，蛋白質(zhì)同樣要瀏覽信息將需要保存的與需要丟棄的東西區(qū)分開(kāi)來(lái)。然而在這里，這一過(guò)程起著更加重要的作用。不僅是一團(tuán)雜物，標(biāo)記為要清理的信息分子可以顯著地改變細(xì)胞的命運(yùn)。事實(shí)上，干細(xì)胞就利用了這樣一種機(jī)制來(lái)維持它們的身份。那么一種蛋白質(zhì)是如何檢測(cè)到兩個(gè)看似相似的信息分子之間的差別的？

今天，由霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Leemor Joshua-Tor領(lǐng)導(dǎo)的冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)的一個(gè)科學(xué)家小組，描述了Dis3l2蛋白是如何利用大量的識(shí)別位點(diǎn)來(lái)捕獲標(biāo)記要處理的信息分子的。

Dis3l2是一種幫助維持干細(xì)胞特性的分子機(jī)器。它是阻止干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌?xì)胞類(lèi)型的一條精妙信號(hào)通路的執(zhí)行者。這一蛋白質(zhì)是通過(guò)在細(xì)胞中發(fā)揮信息分子垃圾處理器功能，在它們不再編碼有用的信息時(shí)切割它們來(lái)做到這一點(diǎn)的。但Dis3l2具有高度特異。它只降解會(huì)改變干細(xì)胞命運(yùn)的信息分子，清除可能會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性后果的錯(cuò)誤信息。

因此，Dis3l2只靶向由稱(chēng)之為“poly-U”鏈的分子標(biāo)志標(biāo)記的一些特異信息分子。這種酶忽略了細(xì)胞中絕大多數(shù)的信息分子——那些編碼蛋白質(zhì)的信息分子和其他一些重要的信息分子。這些分子的尾部是用另一種叫做“poly-A”尾的鏈來(lái)進(jìn)行修飾。

冷泉港實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們著手了解了，Dis3l2能夠讀取和區(qū)別這兩種鏈的機(jī)制。在發(fā)表于今天《自然》（Nature）雜志上的一篇論文中，他們利用X射線晶體學(xué)觀察了當(dāng)結(jié)合poly-U鏈時(shí)Dis3l2的結(jié)構(gòu)。“我們看到這種酶看起來(lái)很像漏斗，上寬下窄。poly-U鏈將自身插入到漏斗的深處，這一龐大的信息分子余下的部分仍然在頂部的寬口中，”Joshua-Tor說(shuō)。

那Dis3l2酶是如何“讀取”poly-U鏈的呢？論文的主要作者Christopher Faehnle博士和Jack Walleshauser發(fā)現(xiàn)，漏斗的內(nèi)部包含有十多個(gè)觸點(diǎn)可與poly-U鏈特異性地相互作用。Faehnle 說(shuō)：“所有這些觸點(diǎn)構(gòu)成了一張粘性網(wǎng)，將poly-U序列深陷于酶內(nèi)部。而其他的鏈不發(fā)生這種相互作用，它們可以滑出來(lái)。這幫助了我們了解一種酶可以區(qū)分細(xì)胞中兩種序列的機(jī)制。”

更重要的是，這項(xiàng)工作提供了有關(guān)干細(xì)胞維持其身份機(jī)制的一些見(jiàn)解。Joshua-Tor 說(shuō)：“這一信號(hào)通路中任何一步錯(cuò)誤調(diào)控都可導(dǎo)致一些發(fā)育障礙和癌癥?，F(xiàn)在我們更好地認(rèn)識(shí)了終點(diǎn)步驟，這是一個(gè)關(guān)鍵的控制點(diǎn)。”