《分子细胞》：蛋白质工厂功能大不同

核糖体可能专注于制造特定的蛋白质系列。

资料来源:v . ALTONIAN/SCIENCE

制造电脑的工厂不会同时大量生产汽车和玩具。然而，许多研究者认为细胞的关键蛋白质工厂，称为核糖体的细胞器，是可以互换的。换句话说，每个人都能在人体内产生任何种类的蛋白质。现在，一项有争议的研究表明，像现代工厂一样，一些核糖体只专注于生产特定的“产品”。相关结果最近发表在《分子细胞》杂志上。

美国斯坦福大学的分子和发育生物学家玛丽亚·拜尔娜和她的团队使用一种叫做选择性反应监测的方法来确定各种核糖体蛋白的丰度。当研究人员分析小鼠胚胎干细胞中的15种核糖体蛋白时，他们发现9种蛋白在所有核糖体中也很常见。然而，在30% ~ 40%的核糖体中有4种“缺失”，表明这些细胞器是不同的。科学家们用另一种基于质谱的方法测量了76种核糖体蛋白，其中7种与其他的大不相同，这足以表明它们的特异性。

后来，拜尔娜和他的同事想知道他们是否能识别看起来不同的核糖体所制造的蛋白质。一种叫做核糖体作图的技术使它能够识别这些细胞器识别的信使核糖核酸，从而确定它们的最终产物。专门的核糖体通常专注于在特定任务中合作的蛋白质。例如，一个核糖体可以产生几种控制生长的蛋白质，而另一个核糖体可以产生所有允许细胞利用维生素B12的蛋白质，维生素B12是新陈代谢的关键分子。拜尔娜说，令人惊讶的是，每个核糖体对应一种对特定功能至关重要的蛋白质。

核糖体特化可以解释几种称为核糖体损伤的罕见疾病的症状。例如，在先天性再生障碍性贫血中，虽然产生新血细胞的骨髓有缺陷，但患者通常有出生缺陷，如小头、拇指畸形或缺失。研究人员称，如果细胞在胚胎携带相同的特殊核糖体时“孵化”身体的不同部分，这些看似不相关的异常可能有一个单一的原因。(宗华)