朊病毒可能會傳遞 RNA 的信息

休斯頓——(2021 年 11 月 15 日)——朊病毒大多受到負面報道，但它們可能是控制細胞中蛋白質合成的關鍵。

朊病毒是一種可以錯誤折疊和聚集的蛋白質，與許多神經退行性疾病有關。然而，一些朊病毒與儲存長期記憶有關。萊斯大學科學家的新模型描述了他們如何通過形成有組織的蛋白質合成工廠來調節(jié) RNA 信息向新蛋白質的翻譯。

由理論物理學家Peter Wolynes和研究生 Xinyu Gu 在萊斯校友 Nicholas Schafer 的幫助下領導的一項研究表明，聚集或凝聚形式的兩種朊病毒可以激活或抑制肌動蛋白的翻譯，具體取決于它們結合的方向mRNA。

該研究發(fā)表在美國國家科學院院刊上。

該實驗室模擬了以CPEB和 Rim4為中心的“蛋白質裝配線”，這是 240 個已知的朊病毒編碼基因的兩個例子，這些基因也已知在真核細胞中與 RNA 結合。

CPEB 和 Rim4在翻譯方面代表一種陰陽，因為它們與 mRNA 的結合方式直接相反。當 RNA 組裝在朊病毒上時，它們的方向會影響核糖體如何——以及是否——能夠在蛋白質合成過程中被回收。

CPEB 如何控制 RNA 信息的翻譯是一個謎。眾所周知，當它是單體時會抑制翻譯，但一旦聚合，它就會激活翻譯。顧開始解釋這怎么會發(fā)生，這比她想象的要復雜。

“CPEB 本身以雙向方式控制翻譯，”顧說。“如果它是朊病毒，它會增強翻譯，如果它處于不那么有序的凝聚態(tài)，它會抑制翻譯。我們的模型提出了一個關于這種情況如何發(fā)生的物理假設。”

簡而言之，CPEB 蛋白聚集成朊病毒，結合 mRNA 的 3'(又名 3 素)末端。核糖體是解碼 RNA 以組裝蛋白質的分子機器，很容易找到另一端(“起始密碼子”)，然后朝著與朊病毒結合的“終止密碼子”前進。一旦核糖體到達這個 3' 末端，它們就會被釋放并在外部 5' 末端再次開始循環(huán)。

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