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一篇發(fā)表在國際雜志Molecular Cell上的研究報(bào)告中，來自馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了UCH37酶類調(diào)節(jié)細(xì)胞廢物處理系統(tǒng)的分子機(jī)制；相關(guān)研究結(jié)果或有望幫助科學(xué)家們尋找新方法和工具來理解該酶類的特性及作用方式。研究者表示，一種稱之為蛋白酶體的大型蛋白酶主要負(fù)責(zé)降解細(xì)胞中絕大多數(shù)蛋白質(zhì)，其可能是由多達(dá)40種蛋白質(zhì)組成，早在20多年前研究人員就知道，酶類UCH37是一種與蛋白酶體相關(guān)的調(diào)節(jié)性酶類，但并沒有人知道其具體的工作原理是什么？

圖片來源：CC0 Public Domain

事實(shí)證明，整個(gè)過程的關(guān)鍵在于一種稱之為泛素的小型蛋白質(zhì)的復(fù)雜修飾過程，除了能夠修飾其它蛋白質(zhì)外，泛素還能進(jìn)行自我修飾從而形成更廣泛的鏈，而其中一部分鏈擁有更為廣泛的分支，而研究者發(fā)現(xiàn)，酶類UCH37就能從鏈上移除分支點(diǎn)，并允許降解過程繼續(xù)進(jìn)行；研究者Eric Strieter表示，相關(guān)研究結(jié)果或有望幫助開發(fā)新型癌癥療法，因?yàn)榘┘?xì)胞需要蛋白酶體進(jìn)行生長和增殖，從本質(zhì)上來講，許多癌細(xì)胞都對(duì)蛋白酶體的功能比較上癮，細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的速度如此之外以至于其會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤，如果這些錯(cuò)誤沒有被及時(shí)清除的話，細(xì)胞就不能正常發(fā)揮功能，由于UCH37能幫助清除蛋白質(zhì)，因此其或有望作為一種有用的治療性靶點(diǎn)被添加到目前已經(jīng)在臨床中成功應(yīng)用的蛋白酶體抑制劑中。

研究者表示，他們必須想出一種方法來產(chǎn)生多種泛素鏈，從而來代表細(xì)胞中的潛在多樣性，而利用這種新的泛素鏈文庫就能幫助研究者在一種受控的環(huán)境下查詢UCH37的活性，而且這一系列實(shí)驗(yàn)也提供了第一個(gè)線索來暗示這種酶類或許正在做一些非常獨(dú)特的事情。研究者開發(fā)的另一種新方法能利用質(zhì)譜法來描述復(fù)雜混合物中泛素鏈的結(jié)構(gòu)特性，這或許就讓研究人員看到，他們利用基質(zhì)文庫所發(fā)現(xiàn)的活性或許在更不均勻的混合物中也存在；最終，研究人員利用CRISPR基因編輯工具從細(xì)胞中移除了UCH37，并在體外和細(xì)胞中測(cè)定了UCH37對(duì)蛋白酶體所介導(dǎo)的細(xì)胞降解過程所產(chǎn)生的影響。

研究者表示，事實(shí)證明，UCH37或許并沒有像預(yù)期那樣發(fā)揮作用，也沒有阻止降解過程，而是會(huì)從泛素鏈上移除支點(diǎn)從而幫助降解蛋白質(zhì)，我們可能會(huì)認(rèn)為，通過移除降解的信號(hào)，降解過程就會(huì)受到損傷，但事實(shí)或許并非如此；后期，研究人員希望通過更為深入的研究來探索細(xì)胞的降解過程，并詳細(xì)闡明UCH37設(shè)法調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的分子機(jī)理。