發現體內硒蛋白質的品管系統

【本刊訊】由中研院分子生物研究所助研究員顏雪琪帶領的研究團隊,與生物化學研究所特聘研究員邱繼輝共同合作,發現細胞內一個以CRL2蛋白質複合體為主的蛋白質品管系統,可確保體內生產出正常的硒蛋白質。這項重要的研究成果於2015年7月3日登上Science期刊。論文的第一作者是國立臺灣大學生命科學院基因體與系統生物學學位學程博士生林秀娟。

研究團隊解釋,蛋白質為生物體執行生理功能的基本單元,細胞在製造蛋白質的過程中,需先將一個個胺基酸單元連接串起,並經過適當的摺疊才成為具功能的蛋白質;若上述過程中出錯,將造成蛋白質缺陷而危害整個生物體。目前對於細胞如何辨認蛋白質缺陷等問題仍所知甚少。

硒是人體必需的微量元素,通常以硒蛋白(Selenoproteins)的形式存在於人體內,已知與多種疾病密切相關。研究團隊指出,硒蛋白含有特殊的「硒半胱氨酸」(Selenocysteine, Sec),其合成的遺傳密碼為UGA,但此訊息也恰好為「終止密碼子」,表示終止蛋白質的合成,這是兩種截然不同的意義。因此當細胞內讀取這段訊息時,容易產生誤解,而導致硒蛋白合成失敗,產生一個較小、有缺陷的蛋白質。研究團隊利用邱繼輝的質譜儀分析技術,發現一種名為 CRL2的蛋白質複合體,可辨認錯誤的硒蛋白尾端序列,並標上降解標籤,再交給細胞清除。CRL2猶如硒蛋白生產線上的品管經理。

由於老化、癌症、神經退化性疾病如阿茲海默症、帕金森氏症等病症,可能與蛋白質缺陷有關,透過強化CRL2增加辨識力並加強清除錯誤蛋白質的能力, 未來可能提供新的醫療策略。

來源:中研院,〈創新發現硒蛋白品管系統 提供醫療策略新思考方向〉,2015年7月3日。

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