연구: 세포는 손상된 단백질 공장을 수리하기 위해 유지 보수 인력을 보냅니다.

플로리다주 주피터 — 세포 내부 작용의 근본적인 발견에서 과학자들은 산화 스트레스가 리보솜이라고 불리는 단백질 공장을 손상시키는 경우 수리 인력이 손상을 복구하여 작업을 신속하게 재개할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

금요일 Molecular Cell 저널에 보고된 이 발견은 암, 노화 과정, 성장 및 발달에 영향을 미칠 수 있다고 연구의 주저자이자 Herbert Wertheim University of Scripps의 교수이자 분자 생물학자인 Katrin Karbstein 박사는 말했습니다. 생물의학 혁신 및 기술 연구소.

"문자 그대로 모든 세포 질량의 절반 이상이 리보솜입니다"라고 Karbstein은 말했습니다. "리보솜이 충분하지 않거나 제대로 작동하지 않으면 단백질이 제대로 만들어지지 않아 이러한 모든 질병이 발생할 수 있습니다. 예를 들어 우리는 리보솜 기계의 결함이 모든 암세포에서 발견된다는 것을 알고 있습니다. "

인간의 경우, 개별 세포에는 1천만 개의 리보솜이 돌아가며 유전자에 명시된 단백질을 한 번에 하나의 아미노산씩 조립합니다. 감염, 자외선, 방사선, 산화 스트레스 등 많은 요인이 세포를 손상시킬 수 있지만 세포는 스스로를 보호하는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 종종 손상된 품목에는 폐기 태그가 지정되고 절단되어 재활용됩니다. 그러나 리보솜은 대량으로 보유하는 것이 매우 중요하기 때문에 손상된 모든 리보솜을 파괴하는 것은 문제가 됩니다.

효모 세포 연구에서 Karbstein과 동료들은 리보솜이 산화 스트레스 손상에 대한 대체 반응을 가지고 있음을 발견했습니다. 산화 스트레스는 에너지 대사 과정에서 생성된 반응성이 높은 산소 분자가 착륙할 안정적인 장소를 찾아야 할 때 세포에서 발생합니다. 종종 이러한 안정적인 장소는 단백질 내에 존재합니다. 과잉 산소의 도입은 단백질을 변화시키고 손상시킬 수 있습니다.

과학자들은 리보솜이 샤페론처럼 작용하여 손상된 부분을 세포에서 멀리 이동시키는 도우미 분자를 사용하여 이러한 바람직하지 않은 손상을 수정한다는 사실을 발견했습니다. 손상은 신속하게 해결되고 리보솜이 다시 작동합니다. 따라서 세포는 완전히 새로운 리보솜을 분해하고 재생성해야 하는 보다 집중적인 과정을 피하고 리보솜 풀이 갑자기 손실될 위험이 있습니다.

"일반적으로 단백질이 파손되면 세포는 이를 분해합니다. 리보솜은 RNA와 단백질의 매우 큰 복합체이므로 한 부분이 파손되면 전체를 버리고 싶지 않을 것입니다."라고 Karbstein은 말했습니다. "새 차를 사는 것이 아니라 펑크난 타이어를 바꾸는 것과 같습니다."

다른 연구 저자로는 제1저자 Yang-Mo (Jason) Yang, Ph.D.; 케이트 캐롤 박사; Wertheim University of Florida의 Scripps Institute의 정영은 박사, 현재 시카고 대학교의 Daniel Abegg 박사 및 Alexander Adibekian 박사.

이 작품은 국립 보건원 보조금 R01GM145886(AA), F32-GM139302(YY), R35-GM136323(KK), R01GM102187(KSC) 및 HHMI 교수 장학금 55108536(KK)의 지원을 받았습니다.

Stacey S. DeLoye는 플로리다주 주피터에 있는 University of Florida의 Scripps 생물의학 연구 커뮤니케이션 이사로 재직하고 있습니다. 그녀는 전 Scripps가 2022년 4월 University of Florida의 Health 팀에 합류했습니다...자세히 보기