天天信息:缺失的环节解释了脑细胞中的mRNA传递

(资料图)

很远，很近!

“这些出版物为阐明脑细胞中 mRNA 分布的机制提供了重大进展，”Marino Zerial 说。细胞使用 mRNA 作为蓝图并使用核糖体作为 3D 打印机来生产重要的蛋白质。然而，脑细胞有一个需要克服的逻辑挑战：在大脑中树状的分支可以跨越几厘米。“这意味着需要将数以千计的 mRNA 运送到远离细胞核的地方，这类似于在整个国家正确供应超市的后勤工作，”该研究的第一作者 Jan Schuhmacher 说。

到目前为止，研究人员将载体作用归因于细胞内的球形隔室，称为晚期内体。然而，MPI 科学家认为，一种称为早期内体 (EE) 的不同形式的隔室也适合作为 mRNA 载体，因为它们能够沿着细胞内道路网络双向移动。在德累斯顿 MPI 的 Marino Zerial 领导的第一份出版物中，科学家们发现了一种蛋白质复合物的功能，他们称之为 FERRY(F ive- subunit Endosomal R ab5 and R NA/ribosome intermediar Y). 在神经元中，FERRY 与 EE 相连，并且在运输过程中类似于束缚带：它直接与 mRNA 相互作用并将其固定在 EE 上，因此成为脑细胞中 mRNA 运输和分布的物流载体。

复杂的细节

但是 FERRY 是如何与 mRNA 结合的呢?这就是 MPI Dortmund 的 Stefan Raunser 小组发挥作用的时候。在第二份出版物中，Dennis Quentin 等人。使用冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 来推断 FERRY 的结构和允许复合物与 EE 和 mRNA 结合的分子特征。FERRY 的新 3D 原子模型，分辨率为 4 埃，显示了一种新的结合 RNA 的模式，它涉及卷曲螺旋结构域。科学家们还解释了一些基因突变如何影响 FERRY 连接 mRNA 的能力，从而导致神经系统疾病。Raunser 说：“我们的研究为更全面地了解由 mRNA 运输或分布失败引起的神经系统疾病奠定了基础，这也可能导致治疗相关靶点的识别。”

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