一个酶和一个聪明的朋友

EMBL格勒诺布尔的Kowalinski小组分析了一种酶的结构，这种酶负责修饰tRNA分子，以微调蛋白质的产生。他们发现，为了区分几乎相同但又不同的tRNA分子，这种酶利用了另一种酶的帮助——一种以前不知道的合作。

　　

把你的身体想象成一个高度组织化的工厂，工人们不知疲倦地昼夜不停地组装蛋白质。这些蛋白质是组成你身体的机器和支架，对各种功能都是必不可少的。在这个工厂里，被称为转运RNA (tRNA)的特殊运输卡车将氨基酸——蛋白质的关键组成部分——运送到蛋白质制造机器——核糖体。

EMBL格勒诺布尔大学的Kowalinski小组在这里使用了结构生物学方法的组合，以阐明确保这些tRNA递送卡车为其任务进行优化的过程。

该团队研究了tRNA修饰酶——一种专门的分子工人，它可以“定制”这些tRNA运送卡车。它们对tRNA结构进行特定的改变或添加，从而提高蛋白质构建过程的效率和准确性。这就确保了tRNA载体能够针对各自的任务进行优化和定制，从而更可靠、更精确地生产蛋白质。

鉴于所有tRNA分子看起来都非常相似，但tRNA修饰酶只对特定类型的tRNA起作用，问题就出现了:修饰酶如何精确地选择特定的tRNA分子进行修饰，并确保它们不会错误地选择错误的tRNA分子?

为了回答这个问题，Kowalinski小组进行了实验，现在已经揭示了一种叫做METTL6的tRNA修饰酶是如何选择其特定的tRNA目标的。

当科学家们想要看到蛋白质的微小细节时，他们可以使用一种叫做低温电子显微镜的强大技术。在这里，科学家们首先快速冷冻蛋白质，帮助捕获蛋白质在其自然的3D形状没有任何扭曲。接下来，他们使用一束电子束，产生——像聚光灯一样——反映蛋白质三维结构的阴影。

“我们利用这些阴影来计算蛋白质的形状和结构，”参与这项研究的博士后卢西亚诺·多尔切(Luciano Dolce)说。“我们使用这种技术揭示了METTL6及其靶tRNA的结构。”

在METTL6 tRNA修饰酶的例子中，研究人员发现它不会单独起作用，而是与另一种酶——“tRNA合成酶”相互作用。

在上面的类比中，tRNA合成酶是负责装载tRNA运载工具并确保将正确的氨基酸装载到这些卡车上的工人。每辆运送tRNA的卡车都携带着与建筑工地上的代码相匹配的特定代码或模式。tRNA合成酶是非常聪明的酶，它可以读取tRNA转运体的核苷酸代码，然后找到并装载与代码匹配的正确氨基酸。

科学家们发现tRNA修饰酶METTL6本身并没有特别的特异性，也不是很有效地完成它的工作。相反，METTL6牵着它聪明的朋友——丝氨酸tRNA合成酶的手。这种tRNA合成酶特异性地结合携带丝氨酸编码的tRNA。

当丝氨酸tRNA与丝氨酸tRNA合成酶结合时，更容易与其他tRNA区分。你可以把丝氨酸tRNA合成酶想象成一个非常聪明的朋友，它帮助METTL6找出要修改的tRNA。该研究的作者认为，这种友谊是已知的第一个使用tRNA合成酶作为识别因子的tRNA修饰酶的例子。

这一发现不仅仅是弄清楚了与tRNA结合的mettl6 -丝氨酸tRNA合成酶复合物的结构;这就像发现了一种强大的新工具来制造更好的药物。这一点尤其重要，因为METTL6在癌症患者的肿瘤样本中非常丰富，例如在一些乳腺癌和肝癌中。

对细胞培养和小鼠的研究表明，减缓METTL6的表达可能有助于减少癌症的生长。Kowalinski小组的新发现显示了METTL6是如何工作的，以及它是如何识别tRNA的。这将有助于设计出精确的药物来减缓肿瘤的生长，这可能成为对抗疾病的一种更明智的策略——这种策略来自于对人体分子机制内部运作的理解。