顯示具有 translation 標籤的文章。 顯示所有文章
顯示具有 translation 標籤的文章。 顯示所有文章

2016年8月8日 星期一

N-甲酰甲硫胺酸(N-formylmethionine)

N-甲酰甲硫氨酸。圖片來源:Wiki
N-甲酰甲硫氨酸(N-formylmethionine)簡稱fMet,是在1964年由 K. Marcker 與 F. Sanger (就是發明DNA定序法的那位F. Sanger)在大腸桿菌發現的;隔年(1965)Marcker發現甲酰基是在甲硫氨酸與RNA結合後才加上去的。

幾乎所有細菌的基因第一個密碼都是AUG,也就是說,在細菌進行轉譯作用(translation)以合成蛋白質時,第一個氨基酸應該是甲硫氨酸。不過,細菌會在這裡加入N-甲酰甲硫氨酸而不是甲硫氨酸。在細菌裡面,有不同的轉移RNA(tRNA,transfer RNA)負責攜帶甲硫氨酸與N-甲酰甲硫氨酸;甲硫氨酸可以被加到這兩種tRNA上,但只有被加到負責攜帶N-甲酰甲硫氨酸tRNA的甲硫氨酸,接著會被甲硫氨-tRNA 甲酰轉移酶(Methionyl-tRNA formyltransferase)催化產生N-甲酰甲硫氨酸。

在轉譯時,只有前面有Kozak 序列的AUG密碼才會被加入N-甲酰甲硫氨酸。如果前面沒有Kozak序列,則只有普通的甲硫氨酸會被加入。

除了細菌以外,我們的粒線體(mitochondria)與專屬植物的葉綠體(chloroplast),因為都是源自於原核生物,所以它們的基因產生的蛋白質,第一個氨基酸也是N-甲酰甲硫氨酸喔。

參考資料:

K. Marcker, F. Sanger. N-Formyl-methionyl-S-RNA. Journal of Molecular Biology Volume 8, Issue 6, June 1964, Pages 835, Pages IN7-840-IN8.

K. Marcker. The formation of N-formyl-methionyl-sRNA. Journal of Molecular Biology Volume 14, Issue 1, November 1965, Pages 63, Pages IN1-70

2015年12月25日 星期五

2015 十大熱門文章

一年又快要過完了,筆者想起去年開始做「2014十大熱門文章」,好像也該來做2015年的囉?!

統計了一下點閱率,跟大家分享吧!

第十名是:小心X國研究的陷阱

第九名是:反丁烯二酸(fumarate)說:我是好人!

第八名是:白線斑蚊(Aedes albopictus)的基因體告訴我們什麼?

然後是第七名:老鼠怕貓,心理與生理層面可以分開!

第六名:冷壓果汁是什麼?為什麼那麼貴?真的有那麼棒嗎?

第五名:牛奶殺菌大不同

第四名:無心插柳之硬脂酸(stearic acid)抑制粒線體破碎化

第三名:來談談這所謂的「實驗」

第二名:您還在看內容農場的文章嗎?

第一名:國外彩色路跑沒有火災,是因為他們的玉米粉裡面有小蘇打與明礬?

看了一下這個清單發現:光是食安就佔了四成的文章,分別是第九、第六、第五與第三篇。而第一篇是剛好有媒體看到,所以被「無斷與未授權轉載」,點閱率居然逼近兩萬六千。

也很高興第二篇與第十篇有入榜,寫這兩篇文章的當下是希望大家要查證後再轉貼,否則我們自己也成了謠言散播者;同時,有些研究其實根本不是研究,也不值得相信。能夠入榜在某些程度上也代表臺灣還是有希望的,未來的一年筆者也會繼續努力。

大家一起加油吧!

2015年2月18日 星期三

轉譯(translation)三劍客可以沒到齊,蛋白質依舊形成?

從中學的生物學開始,大家都知道,細胞合成蛋白質必需要經過轉譯(translation)作用,而轉譯作用不可或缺的三劍客是:核糖體(ribosome)、信息RNA(messenger RNA,mRNA)與轉移RNA(transfer RNA,tRNA)。

轉譯作用。圖片來源:wiki
在上大學以前,大家對於DNA複製(DNA replication)、信息RNA的合成(轉錄作用,transcription)與轉譯作用三者之間的關係應該都了然於胸;而大家也知道DNA複製存在著校正(proofreading)的功能:當錯誤的去氧核糖核苷酸(nucleotide)被加到DNA的末端時,DNA複製機器會將這個錯誤的去氧核糖核苷酸水解、再重新反應,直到正確的去氧核糖核苷酸被加入為止。

而轉錄作用的校正機制,沒有DNA複製那樣精確;但是,蛋白質的合成有校正機制嗎?

有的。上了大學以後,我們會學到,當錯誤的氨基酸被加到正在合成的多肽鏈(polypeptide)上後,整個轉譯的機器會暫停,核糖體QC複合體(ribosome quality control complex)會過來,將合成到一半的多肽鏈加上泛素(ubiquitin),然後這條多肽鏈就會被分解。核糖體QC複合體包含了四個蛋白質,Cdc48p (AAA ATP水解酶)、Ltn1p(Ring E3連結酶)與另外兩個未知功能的蛋白質:Rqc1p 與 Rqc2p。

來自猶他大學(University of Utah)與加大舊金山分校(University of California, San Francisco)的研究團隊發現,其中的一個未知功能蛋白質Rqc2p的神秘功能。

當錯誤的氨基酸被加到正在合成的多肽鏈時,Rqc2p會在多肽鏈尚未被分解之前,指揮核糖體重複加入兩個氨基酸:丙氨酸(alanine)與蘇氨酸(threonine)。而且可以加到二十個之多。

丙氨酸。圖片來源:wiki
蘇氨酸。圖片來源:wiki
Rqc2p與核糖體在將丙氨酸與蘇氨酸加入時,完全不需要有mRNA的腳本;這跟我們一向知道的轉譯作用相違背。我們都知道轉譯作用時,核糖體需要閱讀mRNA的腳本,才能將正確的氨基酸一個一個加入。但是當錯誤的氨基酸被加入時,Rqc2p卻可以在沒有mRNA的狀況下,將丙氨酸與蘇氨酸重複加入。

但是,為什麼Rqc2p要指揮核糖體做這件事呢?

研究團隊認為,或許Rqc2p做這件事有兩個目的:其中之一是加速這個做壞了的多肽鏈被分解;另一個原因則可能是,測試轉譯機器是否仍可正常運作。而為何選擇了丙氨酸與蘇氨酸,則是因為Rqc2p蛋白在與核糖體結合後,本來就會跟連接這兩個氨基酸的tRNA結合。

這個研究結果,推翻了教科書上說的「轉譯一定要有tRNA、mRNA與核糖體才能進行」的結論。只能說,生物的世界是一個令人讚歎的世界,我們原本以為只能以DNA為腳本轉錄出RNA,結果在1970年由Howard Temin與David Baltimore推翻了這個想法;現在我們又發現蛋白質可以在沒有mRNA的狀況下合成,雖然只是由20個氨基酸所構成的多肽鏈,但這也已經足夠讓我們想到「有規則就有例外」這句名言了!

(台大科教中心擁有此文版權,其他單位需經同意始可轉載)

參考資料:

Peter S. Shen, Joseph Park, Yidan Qin, Xueming Li, Krishna Parsawar, Matthew H. Larson, James Cox, Yifan Cheng, Alan M. Lambowitz, Jonathan S. Weissman, Onn Brandman, Adam Frost. 2015. Rqc2p and 60S ribosomal subunits mediate mRNA-independent elongation of nascent chains. Science. 347(6217):75-78 DOI: 10.1126/science.1259724