摘要：研究人員認(rèn)為,，細(xì)胞的信使RNA (mRNA) -;遺傳物質(zhì)的主要翻譯和調(diào)節(jié)者-;與一種叫做ZAK的關(guān)鍵蛋白質(zhì)一起
在最近的一項(xiàng)研究中,，約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員認(rèn)為,，細(xì)胞的信使RNA (mRNA)與一種叫做ZAK的關(guān)鍵蛋白質(zhì)一起，刺激細(xì)胞對(duì)紫外線輻射損傷的初始反應(yīng),，并在細(xì)胞的生死中起著關(guān)鍵作用,。
雖然人們?cè)缇椭雷贤饩€輻射會(huì)損害DNA，但它也會(huì)損害mRNA, 6月5日發(fā)表在《細(xì)胞》(Cell)雜志上的最新發(fā)現(xiàn)表明,，mRNA在告訴細(xì)胞如何應(yīng)對(duì)壓力方面起著第一反應(yīng)者的作用,。
圖1 核糖毒性應(yīng)激反應(yīng)驅(qū)動(dòng)紫外線介導(dǎo)的細(xì)胞死亡
彭博社分子生物學(xué)和遺傳學(xué)杰出教授、約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子生物學(xué)和遺傳學(xué)系主任Rachel Green博士說(shuō):“RNA是煤礦里的金絲雀,。它在告訴細(xì)胞,，‘我們這里受到了嚴(yán)重?fù)p害，我們需要做點(diǎn)什么,?！?
在通過(guò)感知核糖體碰撞來(lái)識(shí)別細(xì)胞損傷的過(guò)程中，ZAK是一個(gè)關(guān)鍵角色,。核糖體是一種微小的大分子機(jī)器,，幫助RNA將基因的語(yǔ)言翻譯成蛋白質(zhì)的語(yǔ)言。碰撞發(fā)生在核糖體沿著紫外線損傷的mRNA移動(dòng)時(shí),，由于無(wú)法解碼受損的信息,，導(dǎo)致停滯的核糖體被上游核糖體“追尾"。核糖體碰撞激活了ZAK,，它觸發(fā)了一個(gè)被稱(chēng)為核糖體毒性應(yīng)激反應(yīng)的細(xì)胞信號(hào)程序,。然后,，ZAK引發(fā)一系列決定細(xì)胞命運(yùn)的下游事件。
更全面地了解細(xì)胞在遇到紫外線輻射時(shí)是如何做出生死決定的,，可以幫助研究人員了解皮膚和其他癌癥的潛在原因,，約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院簡(jiǎn)·科芬·查爾茲紀(jì)念基金博士后研究員Niladri Sinha博士說(shuō)，開(kāi)發(fā)針對(duì)核糖體的藥物的公司可能還會(huì)發(fā)現(xiàn),，ZAK可能是各種癌癥類(lèi)型的細(xì)胞死亡的驅(qū)動(dòng)因素,。
研究結(jié)果表明，ZAK可以感知細(xì)胞損傷的程度,，并根據(jù)細(xì)胞接受的紫外線輻射的多少做出反應(yīng),，這為紫外線引起的細(xì)胞死亡提供了更細(xì)致的理解，并確定了控制ZAK活性的新方法,。
她說(shuō):“ZAK的回應(yīng)方式是分等級(jí)的,，不是要么全部要么沒(méi)有。"
研究還“非常清楚地表明",，例如,，皮膚細(xì)胞在紫外線輻射后的命運(yùn)“主要是由核糖體和ZAK信號(hào)碰撞的程度驅(qū)動(dòng)的。"
圖2 對(duì)紫外線輻射的即時(shí)早期反應(yīng)主要由核糖體介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)
彭博社分子生物學(xué)和遺傳學(xué)杰出教授Rachel Green說(shuō):“在這種情況下,，DNA損傷和特征明確的DNA損傷反應(yīng)途徑,，包括關(guān)鍵蛋白p53，不會(huì)顯著決定細(xì)胞命運(yùn)的決定,。"
她說(shuō),，DNA損傷修復(fù)是至關(guān)重要的，發(fā)生在復(fù)制遺傳物質(zhì)的一小部分細(xì)胞中,，但這些途徑并不是細(xì)胞命運(yùn)的主要“決定者",。
格林與約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子生物學(xué)和遺傳學(xué)副教授Sergi Regot博士和紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心斯隆凱特琳研究所細(xì)胞生物學(xué)項(xiàng)目助理成員、威爾康奈爾大學(xué)助理教授Alban Ordureau博士共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究,。
為了進(jìn)行研究,，科學(xué)家們將人體細(xì)胞模型暴露在模擬太陽(yáng)輻射的紫外線燈下。在Ordureau領(lǐng)導(dǎo)的方法中,，他們使用蛋白質(zhì)組學(xué)來(lái)理解細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo),，評(píng)估了ZAK的作用，并預(yù)測(cè)了細(xì)胞如何應(yīng)對(duì)不同水平的壓力,。從那里,，由Regot領(lǐng)導(dǎo)的活細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，除了內(nèi)部核糖體生物化學(xué),，幫助描述了ZAK介導(dǎo)的紫外線輻射如何調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡,。
未來(lái)，研究人員計(jì)劃研究具有不同蛋白質(zhì)合成機(jī)制的細(xì)胞類(lèi)型,，包括黑色素瘤和其他癌癥的細(xì)胞類(lèi)型,。研究人員懷疑快速生長(zhǎng)的細(xì)胞比其他細(xì)胞更依賴(lài)于ZAK介導(dǎo)的調(diào)節(jié),。
Green、Regot,、Sinha和McKenney已經(jīng)申請(qǐng)了與這項(xiàng)研究工作相關(guān)的專(zhuān)(空)利,。
參考資料
[1] The ribotoxic stress response drives UV-mediated cell death
