作者:柏林查理大学 正在发育的大脑中蛋白质合成的快照
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克劳沙尔/查里特 蛋白质合成是细胞中被称为核糖体的大分子精细调节的过程
哪些调节因子负责控制大脑中的蛋白质合成，它们是如何对核糖体施加控制的？为了解决这个问题，一组来自柏林查理大学的研究人员详细研究了大脑核糖体复合体的结构
该团队能够识别出一个也与控制大脑发育有关的新因素
这项研究的细节已经发表在《分子细胞》杂志上
蛋白平衡是指维持细胞中蛋白质水平的微妙平衡，这对神经元尤为重要
蛋白质产生异常是许多大脑疾病的特征
高精度的蛋白质生产在大脑皮层复杂部分新皮层的早期发育过程中非常重要
它在膜蛋白的产生中特别重要，膜蛋白在神经细胞间突触接触的细胞间位点中起重要作用
作为细胞的“分子蛋白质工厂”，核糖体处于蛋白沉积调控过程的核心
一系列分子可以影响核糖体的功能，并负责控制不同组织和不同发育阶段特定蛋白质的产生
这些不同的因子在发育过程中与核糖体相互作用的方式仍然是未知的
然而，一组查理特研究人员已经成功地观察到正在发育的大脑中核糖体产生蛋白质
“这是第一次在大脑中以接近原子水平的分辨率观察到核糖体复合体的活动，”教授说
医生
克里斯蒂安·斯派恩，查理特医学物理和生物物理研究所所长
“虽然核糖体复合体的结构已经在其他组织和生物体中绘制出来，但我们的方法使我们能够将Ebp1确定为在大脑发育过程中控制核糖体功能和特定蛋白质合成的新的关键因素
“调节蛋白Ebp 1(Erbb 3结合蛋白1的缩写)和核糖体之间的相互作用发生在核糖体的出口通道，新形成的蛋白质链通过该通道从核糖体中出现
通过这种相互作用，Ebp1影响在神经元相互作用中起重要作用的膜蛋白的产生，从而维持神经元蛋白的稳定
作为连接结构生物学和神经科学的多学科项目的一部分，研究人员使用低温电子显微镜作为他们的主要研究工具，将其与质谱、核糖核酸测序和遗传技术相结合
低温电磁成像技术使科学家能够在极低的温度和接近生理的条件下确定蛋白质结构，特别是包含多个分子的更大的复合物
这项研究的第一作者，博士
医生
马修·L
克劳沙尔(柏林马克斯·普朗克分子遗传学研究所(MPIMG)的神经科学家，曾是教授的成员
斯派恩的实验室)解释道:“因此，我们可以高分辨率地观察核糖体的分子结构，就像在脑细胞内发现的那样
我们能够捕捉核糖体活动的快照
" “各种类型脑细胞中的蛋白质生产受制于精细调节的控制机制
微小的变化会导致严重的后果，例如神经退行性疾病或发育中断
我们关于核糖体在正常大脑发育中的作用的发现将有助于我们更好地理解影响大脑的病理变化
史彭
作为下一步，研究人员正在进行一项大规模的研究，以了解核糖体在大脑发育过程中如何将信息从遗传密码翻译成许多必需的蛋白质。
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