Imagine your body as a highly organized factory where workers tirelessly assemble proteins around the clock. These proteins are the machines and scaffolds that make up your body and are essential for various functions. In this factory, special delivery tr
把你的身体想象成一个组织严密的工厂，工人们昼夜不停地组装蛋白质。这些蛋白质是构成身体的机器和支架，对各种功能至关重要。在这家工厂里，被称为转移核糖核酸（tRNA）的特殊输送卡车将氨基酸——蛋白质的关键组成部分——输送到蛋白质制造机器——核糖体
格勒诺布尔EMBL的Kowalinski小组在这里使用了结构生物学方法的组合，为确保这些tRNA运输卡车针对其任务进行优化的过程提供了新的线索。研究结果发表在《自然结构与分子生物学》杂志上
该团队研究了tRNA修饰酶——一种专门的分子工作者，可以“定制”这些tRNA运输卡车。它们对tRNA结构进行特定的改变或添加，从而提高蛋白质构建过程的效率和准确性。这确保了tRNA卡车针对各自的任务进行优化和定制，从而实现更可靠、更精确的蛋白质生产
考虑到所有tRNA分子看起来都非常相似，但tRNA修饰酶只适用于特定类型的tRNA，问题来了：修饰酶如何准确地选择特定的tRNA分子进行修饰，并确保它们不会错误地选择错误的分子
为了回答这个问题，Kowalinski小组进行了实验，现在已经揭示了一种名为METTL6的tRNA修饰酶是如何选择其特定的tRNA靶标的
当科学家想了解蛋白质的微小细节时，他们可以使用一种名为冷冻电子显微镜的强大技术。在这里，科学家们首先快速冷冻蛋白质，帮助捕捉蛋白质的自然3D形状，而不会产生任何扭曲。接下来，他们使用电子束，像聚光灯一样产生反映蛋白质3D结构的阴影
参与这项研究的博士后Luciano Dolce说：“我们用这些阴影来计算蛋白质的形状和结构。”。“我们使用这项技术揭示了METTL6及其靶tRNA的结构。”
在METTL6 tRNA修饰酶的情况下，研究人员发现它不单独作用，而是与另一种酶——“tRNA合成酶”相互作用。
在上面的类比中，tRNA合成酶是负责装载tRNA运输工具并确保将正确的氨基酸装载到这些卡车上的工人。每辆tRNA送货卡车都携带一个特定的代码或模式，该代码或模式与建筑工地上的代码相匹配。tRNA合成酶是非常聪明的酶，可以读取tRNA卡车的核苷酸代码，然后找到并装载与代码匹配的正确氨基酸
科学家们发现，tRNA修饰酶METTL6本身并不是特别特异，也不是很有效。相反，METTL6掌握了它聪明的朋友——丝氨酸tRNA合成酶的手。这种tRNA合成酶特异性地结合tRNA，tRNA携带一种称为丝氨酸的氨基酸的密码
当丝氨酸tRNA与丝氨酸tRNA合成酶结合时，更容易与其他tRNA区分开来。你可以把丝氨酸tRNA合成酶看作是一个非常聪明的朋友，它可以帮助METTL6找出要修饰的tRNA。该研究的作者认为，这种友谊是已知的第一个使用tRNA合成酶作为识别因子的tRNA修饰酶的例子
这一发现不仅仅是弄清楚与tRNA结合的METTL6–丝氨酸tRNA合成酶复合物的结构；这就像发现了一种制造更好药物的强大新工具。这是特别重要的，因为METTL6在癌症患者的肿瘤样本中高度丰富，例如在一些乳腺癌和肝癌中
对细胞培养物和小鼠的研究表明，减缓METTL6可能有助于减少癌症的生长。Kowalinski小组的新发现展示了METTL6是如何工作的，以及它是如何识别tRNA的。这将使设计精确的药物来减缓肿瘤生长，这可能成为正在进行的对抗疾病的更明智的策略——这一策略来自于对身体分子机制内部运作的理解