蛋白質折疊過程中關鍵作用因子的發現

蛋白質是細菌的分子結構單元和功能組件，和生物代謝過程息息相關，為了完成正常的生理過程，蛋白質需要被折疊成三維的復雜立體結構形式，近日，來自德國馬克思普朗科生物化學研究所（MPIB）的研究人員分析了在蛋白質折疊過程中的一個關鍵因子，即分子伴侶DnaK，研究者UlrichHartl表示，理解蛋白質折疊過程中的分子機制，尤其是折疊錯誤，對于了解很多疾病發病的分子機制很有必要。比如阿爾茲海默癥病人和帕金森患者，研究人員的這項最新的研究成果刊登在了雜志CellReports上。

我們都知道，蛋白質可以介導很多機體的生理學過程，人類機體可以以氨基酸的形勢合成眾多的不同種類、不同功能的蛋白質，為了有效地行使功能，蛋白質必須折疊成三維結構來發揮作用，如果折疊過程發生錯誤，那么將會生成無用蛋白質或者危險的蛋白質團，所有細胞，不管是細菌還是人類細胞都存在一類蛋白質網絡，那就是分子伴侶，可以幫助蛋白質進行合適折疊，而不至于發生折疊錯誤。

MPIB的科學家如今研究了大腸桿菌的這種蛋白質組織網絡，運用蛋白質組學分析的方法解析了不同蛋白質分子伴侶在蛋白質折疊過程是如何協同作用的，研究者表示，他們識別出了蛋白質網絡中的一個中央關鍵調節單薄Hsp70蛋白DnaK，它行使如同轉盤一樣的作用，DnaK可以結合到大約700個不同的蛋白質合成鏈當中發揮作用，在這些鏈中發揮蛋白質折疊的作用，如果DnaK不能進行折疊的話，將會由另一個分子伴侶-桶裝蛋白GroEL來完成，GroEL是一個高度特異性的蛋白折疊機器，可以進行單一的蛋白質鏈的折疊，而且保護被折疊的蛋白質鏈不受外界影響。

分子伴侶網絡的破壞

研究人員同時也研究了當分子伴侶網絡被破壞以后對蛋白質折疊帶來的影響，例如，當蛋白質GroEL被破壞掉之后，不能被折疊的蛋白質將會堆積到DnaK那里，DnaK將會把過多的蛋白質轉移到蛋白質酶處，進行蛋白質分解，這樣一來，蛋白質鏈將不能夠成熟從而行使應有的功能，最終影響機體的正常生物學功能。類似地，眾多復雜的蛋白質分子伴侶可以控制人類細胞的蛋白質組，理解這其中的分子反應機制，對于更好的了解一些因為折疊錯誤所導致的神經變性疾病可以提供一定的治療線索和基礎。

來源：生物谷

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