细胞内的分子邮局

??对于许多蛋白来说，细胞内总有一个让它们发挥蛋白功能的特异的空间。但是这些蛋白是怎么到达那里的呢？来自柏林Heidelberg大学的和Max  Planck研究所分子遗传专业的科学家使用电子显微镜和单粒子分析观察到了使蛋白定位的“分子机器”的结构。

??这种“机器”是由一个活跃的核糖体加上一个单独的信号识别蛋白及其受体组成。科学家发现当三种蛋白互相作用的时候，核糖体的某些区域打开，允许核糖体吸附在另外一个复合物上（被称为转位子的复合物），其作用就是把新产生的蛋白转运出膜外。了解其分子机器的结构可以帮助科学家对细胞内的分泌蛋白和膜蛋白是怎么表达以及定位有着更深的理解。

??蛋白定位在细菌到人的各种生物中是基因表达的最基本的功能。对于那些分泌蛋白和膜蛋白来说，这种功能尤为重要。分泌蛋白是那些最终要离开细胞的蛋白，例如抗体。膜蛋白是插入到细胞膜的蛋白，例如信号受体。一个特殊的分子复合物对于蛋白定位是重要的。是由活跃的核糖体（细胞内的蛋白合成机器）转化而来，被称为信号识别颗粒（SRP）以及其相应的受体。这是到目前为止科学家能描述的这种复合物的结构。

??能使这种机器行使正常功能的关键因素就是位于定位蛋白N末端的信号序列。这种序列做为细胞内的“邮局密码”。一旦新蛋白离开核糖体，信号识别颗粒可以立即识别特异序列，然后就和信号识别颗粒受体一起与核糖体以结合并引导它，到达内质网膜一个叫做“转位复合物”的地方。转位复合物是由蛋白操作通道以及其他一些膜蛋白组成的。核糖体吸附在转位复合物上上并继续合成蛋白质。

??很明显当信号识别颗粒一旦结合到核糖体上，核糖体就不再结合与转位子结合。核糖体需要额外的信号识别颗粒受体的结合，从信号识别颗粒上转移到转位子上。现在科学家通过观察整个复合物的结构，他们可以了解受体是怎么和核糖体以及信号识别颗粒作用，从而代替了信号识别颗粒分子。在整个反应过程中，转位子上的特殊的位点可以允许受体结合到核糖体上。通过理解蛋白在转运过程的关键因素对理解分泌蛋白和膜蛋白在细胞内是怎么表达的很重要。

??王洵译自：biologynews.net

        对大多数蛋白质来说，细胞里都有一个特殊的位置供其执行功能。但是它们是如何到达这些“岗位”的呢？

        利用低温电子显微镜（cryo-electron  microscopy）和进行单个颗粒分析，来自德国海德尔堡大学和马克思·普朗克分子遗传研究所的研究人员现现象了与蛋白质分类有关的一个“分子机器”的结构。这种机器由一种单独的活性核糖体外加一个特殊的信号识别蛋白和一个匹配受体（matching  receptor）。

        研究人员证明当这三种蛋白质相互作用时，这个核糖体的特定区域就会开启，从而使核糖体停泊到另外一个复合体——易位子复合体（translocon  complex），它负责运送新制造的蛋白质通过膜。了解这个分子的结构将帮助研究人员更好地了解细胞中的分泌和膜蛋白如何被表达和储存。研究的结果公布在5月5日的Science杂志上。

        分类选择蛋白质是从细菌到人类的每种生物基因表达的基础。尤其在生物合成过程中，分类分泌型和膜蛋白质非常重要，这些蛋白必须找到通往它们最终细胞内或细胞外目的地的路线。一种特殊的分子复合体在蛋白质分类中至关重要，它是一种叫做SRP（信号识别颗粒，signal  recognition  particle）的核糖体和它对应的受体构成。研究人员在Science杂志上描绘了这种复合体的结构。

        这种机器的关键功能成分是一个定位在被分选蛋白质N端的信号序列。这个序列在细胞中就好比一个邮政编码一样。SRP但新生蛋白质链离开核糖体的同时读取这个序列。SRP结合到核糖体并与SRP受体——位于细胞膜和内质网中的易位子复合体，一道指引核糖体的运动。易位子复合体（translocon  complex）由一种“蛋白质引导通道”（protein  conducting  channel）和其他膜蛋白组成。该核糖体停泊在易位子复合体上，并继续蛋白质的生物合成。

        值得一提的是，当SRP与核糖体结合时，这种核糖体就不再与易位子结合。核糖体需要来自SRP受体的其他支持，即将SRP的部分传递给易位子（translocon）。现在，研究人员知道了这个复合体的结构，他们能够看到受体与核糖体和SRP如何反应并替代SRP分子的部分成分。以这种方式，易位子能获得特定的位点，从而使它得以与核糖体结合。而了解蛋白质分选过程的关键因子对弄清分泌型和膜蛋白如何在细胞中表达至关重要。（生物通记者杨遥）   (责任编辑：泉水)

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