發(fā)布日期：2017-11-02

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)30日報道，英國科學(xué)家利用2017年諾貝爾化學(xué)獎重要成果——冷凍電鏡技術(shù)，攻克了與基因表達(dá)有關(guān)的一種重要蛋白的結(jié)構(gòu)難題。發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上的相關(guān)論文稱，蛋白結(jié)構(gòu)顯示，流感病毒可與該蛋白中特定位點結(jié)合，摧毀細(xì)胞的基因表達(dá)能力，為深入研究流感、癌癥等疾病打開了一扇大門。

這種重要蛋白名叫剪切與多聚腺苷酸化特異因子（CPF），是一種由多個亞單位組成的復(fù)合酶?；虮磉_(dá)是將DNA編碼的指令轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的過程，由許多重要步驟參與完成，包括酶復(fù)制基因并生成信使RNA，信使RNA從細(xì)胞核移動到細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)里的細(xì)胞器根據(jù)信使RNA的指令組裝蛋白等。而CPF酶是基因表達(dá)必不可少的參與者，它會形成長鏈腺苷分子，為每個信使RNA末端加一條“聚腺苷尾巴”。這條尾巴的長短與信使RNA如何運(yùn)出細(xì)胞核、在細(xì)胞內(nèi)何時出現(xiàn)、轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)的頻次等都有重要關(guān)聯(lián)。

數(shù)十年來，認(rèn)識健康細(xì)胞內(nèi)CPF的結(jié)構(gòu)和功能，以及如何其折疊組裝，成為基因表達(dá)領(lǐng)域面臨的中心難題，科學(xué)家們對這一基礎(chǔ)性蛋白束手無策。直到冷凍電鏡技術(shù)的出現(xiàn)，這一革命化工具賦予了科學(xué)家們揭開大型復(fù)合蛋白天然結(jié)構(gòu)之謎的“超能力”。

英國醫(yī)學(xué)研究理事會分子生物學(xué)實驗室科學(xué)家拉瑞·帕斯莫爾帶領(lǐng)其同事，利用冷凍電鏡技術(shù)，成功建立起CPF蛋白的原子結(jié)構(gòu)模型，首次揭開這一重要蛋白的三個亞結(jié)構(gòu)單位。他們還識別出CPF蛋白上的一個特定位點，病毒蛋白能優(yōu)先占據(jù)這一位點，讓CPF蛋白不能與信使RNA結(jié)合，從而阻斷細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)過程。

帕斯莫爾表示，CPF蛋白的原子結(jié)構(gòu)模型，除了能幫助他們研究這一重要蛋白在健康細(xì)胞中的作用機(jī)理，還為病毒感染、癌癥等疾病研究打開了新的大門，通過研究這條“聚腺苷尾巴”，能找到新的病因和療法。

總編輯圈點

科學(xué)圈有一種流行的看法，覺得技術(shù)開發(fā)不如科學(xué)研究高檔。實際上，科學(xué)和技術(shù)本沒有那么界限分明，好的科學(xué)或技術(shù)本質(zhì)都是創(chuàng)新。冷凍電鏡技術(shù)一出現(xiàn)，很多曾經(jīng)神秘的微生物真相，都會大白于天下，怪不得它能毫無爭議地拿到諾獎。發(fā)明者的一小步，人類的一大步。愿此類為科學(xué)家鋪路搭橋的法寶級發(fā)明再多一些。

來源：科技日報