科学家表明，Urm1在压力情况下保护蛋白质

为了防止蛋白质在细胞应激过程中受损，它们被集中在所谓的应激颗粒中。马克斯·普朗克生物化学研究所细胞生物化学系的科学家现在首次证明了Urm1蛋白在这一过程中发挥着关键作用

在酵母细胞中，泛素样蛋白促进相分离的开始，从而形成应激颗粒。这项研究的结果发表在《细胞》杂志上

细胞可能会经历各种应激条件，如发烧时的热应激。这种情况会损害蛋白质，蛋白质几乎是生命中每一个过程的分子。细胞产生防御应激反应的能力对其生存至关重要

作为这种反应的一部分，小蛋白泛素附着在受损蛋白上，发出信号，表明它们应该通过降解去除。然而，其他蛋白质在应激期间必须通过一种称为相分离的过程将其浓缩在所谓的应激颗粒中来得到保护

这究竟是如何工作的还不清楚。在最近的一项研究中，Lucas Cairo、Sae Hun Park和他们的同事描述了小蛋白Urm1在压力下调节可逆缩合物形成的作用

Urm1与泛素有关，类似的泛素可以共价连接到靶蛋白上。然而，与泛素不同的是，Urm1在细胞中的作用尚不完全清楚。研究人员发现，应力触发了Urm1与靶底物的共价连接，促进它们组装成应力颗粒和其他生物分子缩合物。这使得它们能够安全储存，直到压力消退

更具体地说，Urm1通过增强有利于该生物物理过程的蛋白质-蛋白质相互作用来促进相分离的启动。其中的关键是Urm1感知应激时细胞环境酸化的内在能力。因此，Urm1通过多价相互作用与其他蛋白质自我相互作用和缔合，形成复杂的蛋白质相互作用网络。

该网络促进蛋白质在细胞质和细胞核中的缩合物中沉积。Urm1与靶蛋白的结合由酶Uba4促进，该酶在缩合物中与Urm1共组装。在缺乏Urm1的情况下，细胞无法再应对压力。这些发现确定Urm1是一种泛素样蛋白，在细胞应激反应中具有关键功能 More information: Lucas V. Cairo et al, Stress-dependent condensate formation regulated by the ubiquitin-related modifier Urm1, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.06.009

Journal information: Cell