人體細胞中含有核醣體，這是一種複雜的機器，為身體其他部位製造蛋白質。現在，研究人員更接近了解核醣體是如何運作的。”我們能直觀地看到核醣體的原子細節，這太神奇了。因為它們非常微小–大約20-30奈米”。諾和諾德基金會蛋白質研究中心的伊娃-庫默（Eva Kummer）副教授如是說，她是這項發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上的新研究的負責人。

核醣體小知識：

核醣體是人體細胞的一部分，由核醣體RNA和核醣體蛋白組成。

核醣體就像一個工廠，依照基因中固有的一系列指令製造蛋白質。

核醣體漂浮在細胞的細胞質、細胞器（如粒線體）或細菌的原生質中。

伊娃-庫默（Eva Kummer）和她的同事姜阮（Giang Nguyen）、克里斯蒂娜-里特（Christina Ritter）利用電子顯微鏡成功製作了人體細胞一部分–核醣體–的三維模型，其直徑不超過30 奈米。

更具體地說，他們拍攝了核醣體製造過程的快照。了解核醣體的構造和工作原理非常重要，因為它是人類和所有其他生物體內產生蛋白質的唯一細胞微粒。沒有蛋白質，生命將不復存在。蛋白質是構成人體的主要成分。你的心臟、肺部、大腦，基本上整個身體都是由核醣體產生的蛋白質組成的。

伊娃-庫默爾說：”從外觀上看，人體非常簡單，但仔細想想，人體的每一部分都由數百萬個分子組成，這些分子極其複雜，而且它們都知道該做什麼–這真是令人嘆為觀止。”

核醣體複雜的組裝過程。圖片來源：Eva Kummer

在核醣體開始生產蛋白質之前，它們首先需要由80 多種不同的成分組裝而成。伊娃-庫默及其同事獲得了核醣體組裝三個不同階段的三維模型。

「它是一種複雜的粒子，有許多不同的部分–許多蛋白質和RNA 成分–必須折疊、組裝並移動到正確的位置。這一切並非一蹴而就。核醣體的組裝是一個漸進的過程，涉及幾個階段，”她解釋。

伊娃-庫默爾認為，在這三個階段中，描述裝配最早時間點的三維模型最為有趣，因為以前沒有人能夠描述它：”在這一階段，我們可以知道，例如，一種名為GTPBP10 的特定蛋白質渴望與一種所謂的RNA 成分相互作用，這種RNA 成分會形成一個長螺旋，”她補充說：”事實上，螺旋的底部是核醣體的催化中心，也就是製造蛋白質的地方。因此，正確折疊和放置螺旋非常重要。”

為此，GTPBP10 會抓住螺旋，並將其置於蛋白質合成的正確位置。

這只是這項新研究揭示的核醣體組裝眾多階段中的一個階段–這種洞察力可能會為了解各種疾病的更多知識鋪平道路。

“核醣體組裝的錯誤嚴重削弱了細胞製造蛋白質的能力。例如，蛋白質能將食物中的能量轉化為’能量幣’，供身體運行各種細胞過程。現在，如果線粒體核醣體不工作，我們的身體就無法再產生足夠的能量幣，從而導致神經退化性疾病和心臟病等疾病。在衰老過程中，這些’能量幣’的生產效率也會越來越低。第一步是了解事情是如何運作的。只有這樣，我們才能嘗試改變它們”。

編譯自: ScitechDaily