《Nature》子刊:揭秘調節蛋白轉譯量新機轉! 去泛素化關鍵蛋白

撰文記者 巫芝岳
日期2024-09-06
《Nature》子刊:揭秘調節蛋白轉譯量新機轉! 去泛素化關鍵蛋白 (圖片來源:網路)

近日(8月11日),美熹德加州大學(UC Merced)的研究人員,透過果蠅研究首次揭示了「OTUD6」這項去泛素酶(deubiquitinating enzyme, DUB)的作用,細胞會利用該機制,來調節整體蛋白質轉譯的數量,此作用很可能與細胞老化或癌細胞如何不斷增殖的過程相關。該研究發表於期刊《Nature Communications》。

在細胞內,用於將RNA轉譯為蛋白質的核糖體(ribosome),會受到泛素化(ubiquitination)和去泛素化(deubiquitination)的調節,且這項調節作用在遺傳演化中相對保守,即在生殖和不同物種演化上,遺傳變異不大。

(編按:泛素化為一項蛋白質轉譯後修飾作用,透過泛素連接酶將泛素加到目標蛋白質上,去泛素化則是透過去泛素酶進行,泛素化和去泛素化為相互可逆的過程。)

而過去,科學家雖已知OTUD6為一種去泛素酶,但對於其實際作用機轉仍未知;本次由UC Merced分子和細胞生物學系教授Fred Wolf領導的團隊,則首次揭開OTUD6調節核糖體的作用。

研究團隊先是發現,OTUD6突變果蠅在外觀上,例如翅膀形狀或數量,或是生殖行為,雖然沒有任何異常,但對於某些化學性的刺激,耐受力卻比一般果蠅更強,壽命也更長。

他們進一步針對所有和OTUD6有交互作用的蛋白質進行研究後,發現OTUD6突變會使核糖體轉譯蛋白質的產量減少一半。

研究人員表示,細胞中產生蛋白質的數量會影響動物的壽命,產生的蛋白質越少,壽命就越長;因此,他們認為這些突變果蠅的壽命較長,可能與產生蛋白質較少有關。

此外,目前已發現許多癌症中,人類某些類型的OTUD6濃度也會升高,且導致許多致癌蛋白質產量增加。研究人員表示,目前雖然沒有直接證據,證明癌細胞中的情況和在OTUD6突變果蠅中觀察到的現象具有關聯,但OTUD6的增加,很可能有助於癌細胞生長和增殖。

研究團隊表示,未來他們期望進而了解細胞會如何改變其內的OTUD6數量,以得知這項能透主動調節蛋白質產生量的機制,是如何被啟動的,這些研究也可望發展出能人為操縱蛋白質產生的新方法,進而影響壽命和癌症相關的研究。

參考資料:

1. 論文原文:https://www.nature.com/articles/s41467-024-51284-y

2. https://www.news-medical.net/news/20240903/Discovery-of-cellular-process-could-impact-the-understanding-of-cancer-and-aging.aspx

(編譯/巫芝岳)