Only Perception: 阻止重要訊號的蛋白質亦能產生新蛋白

2008-04-26

阻止重要訊號的蛋白質亦能產生新蛋白

Proteins that stop a major signaling pathway can also generate new proteins
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080424112445.htm

Duke 大學醫學中心研究者最近在細胞中發現一種重要的通訊路徑，那不只能阻止細胞製造蛋白，亦能使它們運作。該團隊能解釋 beta arrestins 這種蛋白（就其阻止訊號的角色）開啟路徑的方式，那最終致使幾乎是人體所有組織中，新蛋白的產生。

因為蛋白質是所有細胞的基石，這種新路徑為蛋白質製造的一般控制開啟了生物學研究的新領域。

Beta arrestins 在 20 年前被發現，身為細胞表面上 G 蛋白耦合受體（G protein-coupled receptors，GPCRs）的關閉開關，為細胞進行傳送與接收重要訊號的工作。這種機制大約是今日 1/3 所有藥學的目標。

GPCRs，首度在 Duke 大學由本研究的資深作者 Robert J. Lefokowitz, MD 建立理論並發現，從細胞表面開始發出一連串的訊號，例如荷爾蒙或神經傳導素到細胞內部，並告訴它做某些事，例如產生某種特殊蛋白。

這些受體管控幾乎是所有的生理程序，從心跳速率到心情一切事物。GPCRs 的研究致使許多成功的藥物產生，包括β阻斷劑，那能幫忙緩解高血壓、心絞痛與冠狀血管疾病，還有新式抗組織胺與潰瘍藥物。它們亦構成贏得諾貝爾獎的、在嗅覺受體上的研究基礎。

"這項新研究之所以如此令人興奮的理由，對我來說是因為，它再一次提醒我們，科學的過程不斷地再更新它自己，" Lefkowitz, James B. 說，Duke 的醫學教授，同時也是 Howard Hughes 醫學研究所的研究者。"我們在近 20 年前發現了 beta arrestins，而現在我們發現它們扮演了我們未曾想過的發訊角色。我們希望這些新觀念也許能導致新藥物類型的產生。"

這項研究的發現，發表在本月的 Journal of Biological Chemistry，確認一種稱為 Mnk1 的酶，那是由 beta-arrestin 發訊所活化。"在這裡所發現的是，beta arrestins 憑藉本身的條件開始重要的細胞訊號，尤其是對蛋白質合成的控制，這指出它們也許掌握了生物機能的廣泛控制，" Scott DeWire PhD 說，第一作者，同時也是 Duke 大學兼任醫學助教授。

"所增添的這一層複雜性，提供了我們良機，能以一種全新方式研究受體，並且有可能識別特定的 beta-arrestin 發訊，" DeWire 說。"根據傳統的信條，這是某種完全意想不到的事。十年前，沒人能夠想像，beta-arrestins，以其能夠阻止 GPCR 訊號的能力，能夠對蛋白質合成施加全面控制。"

※ 相關報導：

＊ β-Arrestin-mediated Signaling Regulates Protein Synthesis
http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/283/16/10611

Scott M. DeWire, Jihee Kim, Erin J. Whalen, Seungkirl Ahn,
Minyong Chen, and Robert J. Lefkowitz, An Investigator with
the Howard Hughes Medical Institute
J. Biol. Chem., Vol. 283, Issue 16, 10611-10620, April 18, 2008
doi: 10.1074/jbc.M710515200