休斯顿——(2021 年 11 月 15 日)——朊病毒大多受到负面报道，但它们可能是控制细胞中蛋白质合成的关键。
朊病毒是一种可以错误折叠和聚集的蛋白质，与许多神经退行性疾病有关。然而，一些朊病毒与储存长期记忆有关。莱斯大学科学家的新模型描述了他们如何通过形成有组织的蛋白质合成工厂来调节 RNA 信息向新蛋白质的翻译。
由理论物理学家Peter Wolynes和研究生 Xinyu Gu 在莱斯校友 Nicholas Schafer 的帮助下领导的一项研究表明，聚集或凝聚形式的两种朊病毒可以激活或抑制肌动蛋白的翻译，具体取决于它们结合的方向mRNA。
该研究发表在美国国家科学院院刊上。
该实验室模拟了以CPEB和 Rim4为中心的“蛋白质装配线”，这是 240 个已知的朊病毒编码基因的两个例子，这些基因也已知在真核细胞中与 RNA 结合。
CPEB 和 Rim4在翻译方面代表一种阴阳，因为它们与 mRNA 的结合方式直接相反。当 RNA 组装在朊病毒上时，它们的方向会影响核糖体如何——以及是否——能够在蛋白质合成过程中被回收。
CPEB 如何控制 RNA 信息的翻译是一个谜。众所周知，当它是单体时会抑制翻译，但一旦聚合，它就会激活翻译。顾开始解释这怎么会发生，这比她想象的要复杂。
“CPEB 本身以双向方式控制翻译，”顾说。“如果它是朊病毒，它会增强翻译，如果它处于不那么有序的凝聚态，它会抑制翻译。我们的模型提出了一个关于这种情况如何发生的物理假设。”
简而言之，CPEB 蛋白聚集成朊病毒，结合 mRNA 的 3'(又名 3 素)末端。核糖体是解码 RNA 以组装蛋白质的分子机器，很容易找到另一端(“起始密码子”)，然后朝着与朊病毒结合的“终止密码子”前进。一旦核糖体到达这个 3' 末端，它们就会被释放并在外部 5' 末端再次开始循环。
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