核糖体蛋白在心脏和骨骼肌的突变导致受损的老鼠心脏收缩性
![Researchers found that a mutation in the ribosomal protein RPL3L, expressed only in heart and skeletal muscle, reduce cardiac contractility in mice. The team found that as the mutant RPL3L reads mRNA it would delay translation for the amino acids proline and alanine. This delay caused ribosomes to collide along the mRNA resulting in misfolded proteins that would be cleared out from the cell. While the deficiency altered translation dynamics for the entire tissue, its effects were most pronounced for proteins related cardiac muscle contraction. Credit: Kyushu University/Nakayama Lab 核糖体堵车,打破了心](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/a-ribosomal-traffic-ja.jpg)
一组研究人员发现,核糖体蛋白的突变发现特别是在心脏和骨骼肌导致受损的老鼠心脏收缩性。
突变被发现推迟翻译mRNA的速度,导致核糖体相撞,导致蛋白质折叠异常。异常蛋白质将针对性和退化细胞的质量控制体系。此外,而缺乏核糖体蛋白被称为RPL3L,改变翻译动力学为整个组织,其效果最为明显的心肌收缩蛋白相关。
该研究发表在自然通讯,新的光射入一个分子作为基本的动力核糖体。此外,由于RPL3L基因缺陷被发现在人类和心肌病心房纤颤,团队希望他们的新发现可能导致未来的治疗。
对细胞产生的蛋白质和分子使身体机能,DNA转录成信使RNA,或信使RNA,然后作为蓝图链接氨基酸在一起,构建一种蛋白质。蛋白质构建过程的核心是核糖体,它读取信使rna并将代码转换为蛋白质。
![The echocardiogram of RPL3L mutant mice compared to control mice shows that the knockout mice have a smaller difference between LVDd and LVDs, indicating reduced cardiac contractility. Credit: Kyushu University/Nakayama Lab 核糖体堵车,打破了心](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/a-ribosomal-traffic-ja-1.jpg)
因为它的基本功能,所有细胞内核糖体被发现,他们通常被认为是相同的。然而,最近的研究揭示了核糖体的结构差异的存在。
“这些核糖体结构的差异导致翻译特异性。例如,一些核糖体更擅长生产控制新陈代谢,蛋白质或细胞周期。这是一个新概念称为核糖体的异质性,”解释Keiichi九州的i .中山大学医学研究所的Bioregulation谁领导了这项研究。“我们推测,这个组织之间存在异质性。筛查后组织核糖体蛋白质我们发现一个只有心脏和表达骨骼肌:RPL3L。”
阐明RPL3L的作用,团队研究RPL3L基因突变的小鼠的心。正如所料,超声心动图心脏收缩性分析表明,他们已经减少了。他们的下一步是研究为什么这突变导致了这样的一个条件。事实证明,RPL3L突变是导致“平移堵车”蛋白质正常心脏功能的关键。
![The team's analysis revealed that RPL3L-deficient hearts exhibited delayed translation rates at proline and alanine codons on mRNA. This 核糖体堵车,打破了心](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/a-ribosomal-traffic-ja-2.jpg)
“我们发现突变RPL3L将推迟翻译为脯氨酸和丙氨酸密码子mRNA。这种延迟导致核糖体相撞,导致蛋白质不能正确折叠,“继续Nakayama。“错误折叠的蛋白质将被清除了从细胞的质量控制体系。更重要的是,许多错误折叠蛋白质的参与心脏收缩。”
团队希望通过深化我们对翻译的理解核糖体动力学如RPL3L,他们可以更好地了解它基因突变科学家在扩张型心肌病患者和心房fibrillation-can导致心脏病。
“我们正在开发新的理解生物学和医学领域的每一天,即使在处理一些基础事务(如核糖体。我兴奋的看到接下来我们会发现,“Nakayama总结道。
更多信息:Chisa Shiraishi et al, RPL3L-containing核糖体确定翻译伸长心脏功能所需的动力,自然通讯(2023)。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 37838 - 6