烏普薩拉大學(xué)的一個(gè)研究小組成功地研究了 "翻譯因子"--細(xì)胞蛋白質(zhì)合成機(jī)制的重要組成部分，這種機(jī)制已持續(xù)了幾十億年。通過(guò)研究這些古老的 "復(fù)活"因子，研究人員能夠確定它們比現(xiàn)在的、更專(zhuān)業(yè)的對(duì)應(yīng)物具有更廣泛的特性。

為了生存和生長(zhǎng)，所有細(xì)胞都包含一個(gè)內(nèi)部的蛋白質(zhì)合成工廠。這由核糖體和相關(guān)的翻譯因子組成，它們一起工作以確保復(fù)雜的蛋白質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行，但直到現(xiàn)在科學(xué)家們還不知道這個(gè)過(guò)程是如何演變的。

發(fā)表在《分子生物學(xué)與進(jìn)化》雜志上的這項(xiàng)新研究，將細(xì)胞和分子生物學(xué)系的Suparna Sanyal教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組帶入了一個(gè)回到過(guò)去的史詩(shī)般的旅程。之前發(fā)表的一項(xiàng)研究使用了一種特殊的算法來(lái)預(yù)測(cè)一種重要的翻譯因子的祖先的DNA序列，這種翻譯因子被稱(chēng)為熱不穩(wěn)定延長(zhǎng)因子，或EF-Tu，可以追溯到數(shù)十億年前。烏普薩拉研究小組利用這些DNA序列復(fù)活了古老的細(xì)菌EF-Tu蛋白，然后研究其特性。

研究人員查看了EF-Tu進(jìn)化史上的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。他們創(chuàng)造的最古老的蛋白質(zhì)大約有33億年歷史。

"看到祖先的EF-Tu蛋白與地球上相應(yīng)時(shí)間段的地質(zhì)溫度相匹配，這很令人驚訝。"Suparna Sanyal說(shuō)："30億年前的天氣要暖和得多，這些蛋白質(zhì)在70°C時(shí)甚至功能都保持良好，而3億年前的蛋白質(zhì)只能承受50°C。"

研究人員能夠證明古代的延伸因子與各種類(lèi)型的核糖體兼容，因此可以被歸類(lèi)為"萬(wàn)能鑰匙"，而它們的現(xiàn)代后代則已經(jīng)進(jìn)化為履行更專(zhuān)一的任務(wù)。雖然這使它們更有效率，但它們需要特定的核糖體才能正常運(yùn)作。研究結(jié)果還表明，核糖體可能是在其他相關(guān)翻譯因子之前進(jìn)化出了它們的RNA核心。

"我們現(xiàn)在知道蛋白質(zhì)合成是如何進(jìn)化到這一點(diǎn)的，這使得我們有可能對(duì)未來(lái)進(jìn)行建模。如果翻譯因子已經(jīng)進(jìn)化到了這樣的專(zhuān)業(yè)化水平，那么將來(lái)會(huì)發(fā)生什么，例如在新的突變情況下?"Suparna Sanyal提出了這樣的問(wèn)題。

研究人員已經(jīng)證明有可能重新創(chuàng)造這種古老的蛋白質(zhì)，而且極其古老的翻譯因子與許多不同類(lèi)型的核糖體配合得很好，這一事實(shí)表明，這一過(guò)程對(duì)蛋白質(zhì)制藥研究具有潛在的興趣。如果事實(shí)證明，蛋白質(zhì)合成的其他古老成分也是通用的，那么將來(lái)就有可能利用這些古老的變種，用非天然或合成成分來(lái)生產(chǎn)治療性的蛋白質(zhì)。

關(guān)鍵詞： 生物學(xué)家 破解細(xì)胞蛋白質(zhì)