Cell：蛋白質的生命，愈老彌堅

一些蛋白行為異乎尋常：越“老”，生命周期越長，來自德國Max Delbrück分子醫學中心（MDC）的研究人員發現這個近乎悖論的規律，他們追蹤了mRNA翻譯成編碼蛋白過程中出現的上千個分子的生命周期，為揭示某些基因多余拷貝相關疾病提出了新觀點。

這一研究成果公布在10月6日Cell雜志在線版上，由國際研究小組合作完成，領導研究的是MDC的Matthias Selbach 教授，Selbach 教授致力于細胞如何控制蛋白質合成，他利用脈沖穩定同位素標記(pSILAC)技術揭示了microRNA在細胞蛋白質合成中的至關重要的作用，由此獲得了analytica Research獎。

從蛋白的整個生命周期來看，它具有許多不同的任務，并最終會通過一種有序的方式被降解。科學家們認為年輕的蛋白和年老的蛋白具有相關的降解風險，但這只適用于大部分的蛋白，還有大約十分之一的蛋白并不遵從這一規律，它們一旦達到了某個年齡階段，就會一直存活下來，異常穩定。

（核糖體復合物，其上具有異常特征的蛋白被標記為紅色）

在這項研究中，MDC，馬普研究院等處的研究人員通過質譜分析方法追蹤了人和小鼠培養細胞中的蛋白生命周期，質譜技術幫助他們觀察不同時間里特殊分子的生成和定位，從而研究人員發現細胞最初會生成過量數目的多種蛋白，然后大部分蛋白立即被降解了，剩余的保存下來，并長期穩定發揮作用。

這解釋了一個基因有多個拷貝，但為何不會像科學家們原本認為的出現多個拷貝的蛋白。比如說三體綜合征――機體出現三個染色體拷貝，正常情況下只有兩個，這種疾病的患者會過量表達染色體上基因的編碼蛋白，這通常會導致失衡，和細胞內部壓力。

然而對于這些新發現的長壽蛋白，細胞能通過早期蛋白的降解，保持平衡。“現在我們能更好的理解基因生產‘劑量’或比率，與編碼蛋白產量之間的關聯了，”文章通訊作者Selbach教授說。

大多數情況下，三體會導致生物機體在出生前就死亡了，但也有一些極端情況，比如唐氏綜合癥（21染色體有三個拷貝），這引發的后果沒有那么嚴重。科學家們目前還不清楚為何不同的染色體出現三體情況會有不同的結果，但這有可能是由于某些影響染色體的蛋白的生命周期，因此Selbach教授接下來將進行這一方面的研究，“我們現在正在分析異常遺傳組成中的其它細胞，希望能更深入了解多個基因片段的影響。”

編輯點評：

長壽蛋白并不是個新鮮名詞，幾年前Martin Hetzer等人就在細胞核中發現了一些長壽的蛋白質，2013年其研究組在Cell雜志上發表封面文章，報道了大腦中的一個能夠存在更長的時間，甚至超過一年的小蛋白質亞群。

他們認為蛋白質的壽命可能是影響細胞衰老的一個重要因素。鑒別出所有的長壽蛋白質，使得我們將研究的焦點放在了這些特異的蛋白質上，它們有可能是老化蛋白質組中最薄弱的環節。解析“長壽”蛋白質組