LMU研究人員深入了解了人類細胞中蛋白質(zhì)工廠的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，還涉及在簡單模型生物中不存在的蛋白質(zhì)，迄今為止的研究大部分已提供了這一知識。

從體積到結(jié)構(gòu)：低溫電子顯微鏡圖像和小亞基前體的模型。圖片：M。Ameismeier

在每個細胞中，每秒都有成千上萬的核糖體組裝新蛋白質(zhì)。這些重要的細胞蛋白質(zhì)工廠本身的生產(chǎn)是一個極其復(fù)雜的過程，其中涉及200多個生物發(fā)生因子。由多種蛋白質(zhì)和幾個核糖體RNA分子組成的核糖體如何組合在一起并折疊成正確的結(jié)構(gòu)，仍然尚不完全清楚。另外，到目前為止，大多數(shù)發(fā)現(xiàn)來自模型生物，例如酵母，不能無限制地轉(zhuǎn)移。LMU基因中心的Roland Beckmann教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家現(xiàn)在闡明了人類細胞中核糖體成熟的關(guān)鍵步驟。

核糖體由一個大亞基和一個小亞基組成，它們分別產(chǎn)生，僅在需要時才放在一起。慕尼黑的科學(xué)家使用冷凍電子顯微鏡分析了人體細胞中小亞基的前體結(jié)構(gòu)，因此能夠追蹤其成熟過程。貝克曼研究小組的博士生，論文的作者邁克爾·阿梅斯梅爾（Michael ameiser）說：“這項工作是對先前研究的延續(xù)，在該研究中我們獲得了對該過程的初步見解?！?現(xiàn)在，研究人員還研究了終的處理步驟。

作為成熟過程中決定性的一步，酶NOB1切斷了一段核糖體RNA，作為前體的剩余部分，從小亞基中伸出，稱為“延續(xù)”。為了防止這種情況發(fā)生得太快，僅當(dāng)小亞基成熟時才激活NOB1。正如科學(xué)家所表明的，激活是通過構(gòu)象變化發(fā)生的，該構(gòu)象變化導(dǎo)致NOB1的結(jié)合伴侶脫落。這樣可以重新排列NOB1，然后可以切割RNA殘基。Ameismeier說：“ NOB1的激活由另一種酶來協(xié)調(diào)。”“加上我們發(fā)現(xiàn)的一種在酵母模型生物體中不存在的蛋白質(zhì)，這種酶像楔子一樣位于成熟亞基中，有利于構(gòu)象的決定性變化。”

此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了另一種蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)不存在于酵母中，并且以尚未完全了解的方式參與小核糖體亞基的成熟。貝克曼說：“這表明分開看待人類系統(tǒng)有多么重要?！?為了探索基本原理，在進化上更簡單的酵母是完全足夠的。但是，例如，有些疾病與核糖體生物發(fā)生受損有關(guān)，并在各種綜合癥中表現(xiàn)出來。科學(xué)家說，要探索這些，具有人體細胞的系統(tǒng)是更好的模型。