研究人员揭示了细胞如何在内质网再生蛋白质工厂

蛋白质在细胞中的合成是生命的一个关键过程。通过这种方式，基因组的遗传密码被翻译成蛋白质的氨基酸序列。这个过程很复杂，而且已经被详细研究了几十年

蛋白质生物合成是由特殊的分子机器核糖体进行的，核糖体由大小亚基组成。在蛋白质生物合成结束时，这些蛋白质工厂必须分解成各自的部分（回收），以便为下一轮翻译做好准备

现在，由慕尼黑LMU基因中心的Roland Beckmann教授、Thomas Becker博士和Ivan Penchev领导的团队与Ron Kopito教授领导的斯坦福大学研究人员合作，展示了核糖体在所谓内质网（ER）的循环是如何发挥作用的

在这个过程中，他们发现了一种酶的作用，这种酶是一种特殊的E3连接酶，将一种名为UFM1的小蛋白修饰连接到大核糖体亚基，作为循环的关键机制。他们的调查报告已发表在《自然》杂志上

核糖体通常漂浮在细胞质中。贝克尔说：“在这里，我们确切地知道回收是如何运作的。”。然而，有时它们位于内质网，这是一个连续的全细胞膜网络。

尽管许多蛋白质起源于胞质溶胶，但它们随后必须被带到其他细胞器，如线粒体、叶绿体等。如果蛋白质是在内质网膜上合成的，那么整个翻译机器就会与内质网膜对接。这是在蛋白质传导通道（SEC61）的帮助下实现的，该通道能够在合成过程中将蛋白质转运过膜或插入膜中

翻译完成后，还有一个进一步的回收步骤，这是ER膜特有的。也就是说，核糖体的大亚基必须再次与蛋白质传导通道分离

Beckmann的团队现在已经证明了这一子步骤是如何工作的：当翻译完成时，E3连接酶识别核糖体的大亚基。Becker解释道：“它在大亚基上放置了一个小楔子，即蛋白质UFM1。”

“这会从修饰的60S亚基和E3连接酶中产生稳定的复合物。同时，它会导致大亚基与SEC61分离。这是一个非常重要的步骤，以确保大亚基返回胞质溶胶并可用于下一轮。