圖片來自Cell, doi:10.1016/j.cell.2017.06.038
2017年9月13日/
生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自德國癌症研究中心、海德堡大學分子生物學中心、科隆大學和美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員研究了一種在蛋白合成中發揮著至關重要作用的分子伴侶（molecular chaperone, 也被稱作伴侶蛋白）的作用機制。他們證實蛋白合成的速度與分子伴侶Ssb的功能相關聯。這種控制合成速度的信息儲存在細胞的
遺傳密碼中，因而確保合成功能性蛋白的效率和精確度最大化。相關研究結果近期發表在Cell期刊上，論文標題為「Profiling Ssb-Nascent Chain Interactions Reveals Principles of Hsp70-Assisted Folding」。論文通信作者為Bernd Bukau教授和Günter Kramer博士。
每個細胞含有上千種不同的蛋白，每種蛋白在有機體中具有特定的功能。蛋白合成的藍圖儲存在基因中。作為細胞中的大分子機器，核糖體讀取這種
遺傳信息，並利用它合成較長的胺基酸鏈。這些所謂的多肽隨後需要「摺疊」成三維結構，從而形成功能性蛋白。蛋白合成是高度複雜的，容易出現錯誤，因此被稱作分子伴侶的分子摺疊輔助者監管和指導這個至關重要的過程。
在多肽合成期間，一些分子伴侶直接結合到核糖體上，協助摺疊。然而，在此之前，人們對這些與核糖體結合的分子伴侶如何識別正在生長的蛋白和協助這種摺疊過程，哪些蛋白與分子伴侶接觸以及蛋白合成速度是否適應這種摺疊輔助者的功能，知之甚少。
這些研究人員利用
酵母熱休克蛋白Hsp70作為模型深入研究了這些問題。他們的研究著重關注分子伴侶Ssb，即無處不在的Hsp蛋白家族中唯一地與核糖體直接接觸並且在蛋白合成過程的早期參與這種過程的成員。在一系列實驗中，他們對新合成蛋白的摺疊獲得全新的認識。
這種與核糖體結合的Ssb Hsp70分子伴侶結合到大約70%的新合成的細胞蛋白上，包括很多在摺疊前必須首先被運送到細胞的另一個區域中的蛋白。除了作為一種摺疊輔助者發揮作用之外，Ssb在細胞蛋白運送中發揮著一種新的意料之外的作用。
這種分子伴侶通過結合到富含正電荷的非極性的胺基酸的序列片段上，識別它的正在生長的蛋白底物。在合成之後，一旦這些識別基序出現在核糖體的表面上，它們就被Ssb結合上。Ssb因而延緩這種摺疊過程直到合成的多肽足夠長而能夠以正常的方式進行摺疊。
這些研究人員吃驚地發現當分子伴侶Ssb Hsp70結合和保護新生的多肽時，核糖體增加蛋白合成速度。他們證實這種讓合成速度適應這種分子伴侶功能的信息儲存在
遺傳密碼中，並且並不是由這種分子伴侶本身控制著的。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：Kristina Döring, Nabeel Ahmed, Trine Riemer et al. Profiling Ssb-Nascent Chain Interactions Reveals Principles of Hsp70-Assisted Folding. Cell, 13 July 2017, 170(2):298–311, doi:10.1016/j.cell.2017.06.038