RNA分子可能需要移動一米的距離,才能從神經細胞的核到移動到尖端部位,並製造蛋白質。然而,RNA分子的精確轉移一直是“該領域長期存在的問題”,並沒有得到清晰的揭示。
如今,來自霍華德修斯研究所的Jennifer Lippincott-Schwartz團隊找到了一種新的解釋:RNA分子能夠搭在稱為溶酶體的亞細胞結構上進行轉移,相關結果發表在最近一期的《Cell》雜誌上。
此外,這項工作表明,在患有神經退行性疾病肌萎縮性側索硬化症(ALS)的患者中,這種轉運機製可能會出錯。
RNA轉運是保持細胞正常運作的關鍵部分。通常情況下,它會被發送到需要它編碼的蛋白質的地方,然後在該區域翻譯成蛋白質。因此,如果RNA在細胞內的分布不正確,則關鍵蛋白質可能不會在正確的位置出現。對於像神經元這樣的大型細胞來說,這一機製的正常運轉尤其重要。
在健康的神經元中,RNA分子與蛋白質聚集在一起形成“顆粒”,比單個RNA鏈更容易傳播。然後,一種叫做膜聯蛋白A11的蛋白質就像電源適配器一樣配合其工作。它既可以鎖在標準的膜結合細胞器(如溶酶體)上,也可以鎖在無膜的結構(如RNA顆粒)上。
溶酶體容易在細胞內移動。利用這一便利條件,RNA分子從而能夠到達細胞的任意部位。
Lippincott-Schwartz說,患有ALS的患者體內膜聯蛋白A11的基因往往會發生突變。該基因的突變導致RNA顆粒無法附著在溶酶體上,因此,RNA無法到達需要蛋白質的地方,最終神經元可能難以生存或無法正確地向其他細胞發出信號。
接下來,研究人員計劃研究其他蛋白是否可能像膜聯蛋白A11一樣起作用,以及RNA顆粒如何形成和分解。