对神秘微蛋白未覆盖的人类疾病的重大影响

显示坐在线粒体（绿色）外膜上的微蛋白仔猪（洋红色），在那里它准备与细胞中的其他细胞器接触。

作为研究生物学改善的工具，研究人员开始将细节揭示为微蛋白，似乎是一些细胞过程的关键的小组分，包括参与癌症的细胞。蛋白质由链接氨基酸链组成，平均人蛋白含有约300氨基酸。同时，微蛋白具有少于100个氨基酸。

一种这样的微蛋白是称为猪鞋的54-氨基酸微蛋白，Salk科学家最近表现出有助于减轻细胞应激。2019年10月25日在自然通信期刊上发布的工作表明猪圈可能是人类疾病的目标。

“这项研究很令人兴奋，因为细胞压力在许多不同疾病（包括癌症和神经变性）中都很重要，”Salk教授Alan Saghatelian，该研究的共同作者。“通过了解这些疾病背后的机制，我们认为我们将在对待它们时更好地拍摄。”

作为研究生物学改进的工具，研究人员开始将细节揭示为微蛋白，似乎是一些细胞过程的关键的小组分。Salk教授Alan Saghatelian的实验室，以及威尼特高级生物光学核心设施的主任威尔庄园，最近显示54-氨基酸微蛋白仔猪有助于缓解细胞应激。公布在“自然通信”期刊上发表的工作表明仔猪可能是人类疾病的目标。

该研究开始了当Salk PostoToral研究人员和第一作者Qian Chu检测到线粒体中的仔猪，小型细胞器，重要的细胞功能。楚想知道猪鞋的作用是什么。他知道找到答案并不容易。研究人员以前注意到了可以为猪鞋编写的基因，但没有人知道在哪里找到蛋白质或它在细胞中所做的内容。

那是，当球队联合通讯作者URI庄园，Salk的威尼特高级生物照片核心设施总监。庄园的团队使用荧光蛋白标签等工具来定位蛋白质，看看它们在细胞中正在做些什么。

“现在我们只有我们真的有精致的工具来探测蛋白质之间的相互作用，看看他们如何工作以及它们的监管方式，”庄园说。

但是，当他试图附着一个常见的标签，称为绿色荧光蛋白（GFP），庄园咆哮到猪圈。微蛋白相对于GFP的尺寸太小。庄园的团队通过尝试一种叫做分裂GFP的常见方法来解决了这个问题，在那里他们只是一小部分GFP，称为Beta Strand，到猪圈。

最后，研究人员可以看到仔猪并研究它如何与其他蛋白质互动。当他们映射猪圈的位置时，他们意识到它坐在线粒体的外膜上，准备与其他细胞器上的蛋白质接触。他们感到惊讶地看到仔细仔细地与称为CLCC1的蛋白质相互作用，这是称为内质网（ER）的细胞器的一部分。

“猪鞋就像将线粒体和钟联系在一起的联系，”楚说。“我们之前在微蛋白之前没有见过 - 只是正常蛋白质中罕见。”

从左起：Alan Saghatelian，钱楚和Uri庄园。

研究人员发现，仔猪实际上与CLCC1通信以调节ER中的压力。没有猪肉，呃更有可能体验压力，这导致了一系列事件，细胞试图清除有害的畸形蛋白质（称为展开的蛋白质反应）。如果细胞未能处理这些蛋白质，则会引发自毁序列并模具。

科学家们没有期望在展开的蛋白质反应中看到线粒体蛋白的作用。这种对猪皮的新理解开辟了可以瞄准细胞压力的未来疗法的大门。

楚楚说：“向前发展，我们可能会考虑如何参与癌症等疾病的疾病。”“在癌症患者中，ER比正常人更紧张，所以呃压力调节可能是一个很好的目标。”

研究人员有兴趣研究其他线粒体蛋白在ER压力中的作用，以及探索猪鞋如何在动物模型中工作。该团队还在表征广阔的微蛋白图书馆，这些微蛋白在细胞生物学至关重要。

“微蛋白代表了一个漂浮的场，”Saghatelian说。“但我认为这项工作确实影响了我们对微蛋白可以对生物化学和细胞生物学产生的影响的理解。”

庄园增加了，“猪鞋代表任何有限的微蛋白，任何人都经历了表征的努力。而且LO并看到它实际上有一个非常重要的作用。“

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参考：“由线粒体微蛋白调节Qian Cu，Thianas F. Martinez，Sammy Weiser Novak，Cynthia J. Donaldson，Dan Tan，Joan M.Vaughan，Tina Chang，Jolene K.Diedrich，Leo Andrade，Andrew金，通张，乌里庄园和艾伦萨古塔利亚，2019年10月25日，自然传播.DOI：
10.1038 / s41467-019-12816-z

该研究的其他作者包括托马斯F. Martinez，萨米Weiser Novak，丁尼亚J. Donaldson，Dan Tan，Joan M. Vaughan，Tina Chang，Jolene K. Diedrich，Leo Andrade，Andrew Kim和Tong Zhang Salk。

该研究得到了国家卫生研究所（R01GM102491，P30 014195，NS072031，P30 CA014195），Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托基金会乔治E. Hewitt Foundation博士，Leona M.和Harry B. Helmsley Const Grant对于医学研究，安德森基金会，威特基金会和国家卫生研究院F32奖学金（GM123685）和先锋奖学金。