Nature | 细胞自我调节新机制：蛋白质“抱团”控制自身合成，防止毒性聚集

主要观点总结

本文介绍了英国弗朗西斯·克里克研究所的Jernej Ule和Rupert Faraway团队在Nature上发表的研究，阐述了含有内在无序区域（IDRs）的蛋白质如何通过集体调控机制维持细胞稳态。研究提出了名为“交互稳态（interstasis）”的新概念，并揭示了遗传密码、mRNA多价性、蛋白质相分离与基因表达调控之间的深层联系。

关键观点总结

关键观点1: 含有内在无序区域的蛋白质在多种真核生物中受到严格调控。

这种调控是为了维持细胞稳态，因为当这些蛋白质剂量增加时，更可能产生毒性。

关键观点2: 研究发现，蛋白质与RNA丰度差异最大的蛋白质易于发生相分离。

转录后机制强烈影响蛋白质丰度。

关键观点3: 研究人员提出了名为“交互稳态（interstasis）”的新机制。

当RNA-蛋白质凝聚体中的蛋白质浓度增加时，会诱导其自身mRNA的隔离。蛋白质的共凝聚部分取决于其IDRs中的分子语法和理化性质相似的氨基酸。

关键观点4: 研究者使用GeRM算法来量化mRNA序列的多价性得分。

发现高GeRM得分的区域与编码低复杂度结构域和内在无序区域的序列显著相关。

关键观点5: 研究发现天然的密码子选择倾向于维持和增强RNA的多价性。

进一步分析发现，能最大化局部多价性的密码子在物种间更加保守。

关键观点6: 研究者重点分析了富含精氨酸的LCDs中的精氨酸密码子使用模式。

发现可以根据精氨酸密码子使用将富含精氨酸的LCDs分为两类，这两类在氨基酸组成和功能上截然不同。

关键观点7: 研究发现GA-rich的多价mRNA被剂量依赖性地滞留在细胞核内，特别是核speckle中。

这一过程导致具有相似结构域蛋白的协同调控，被滞留的mRNA的蛋白质合成效率下降。

关键观点8: 研究者鉴定出TRA2蛋白是interstasis环路中关键的效应器分子。

此外，还发现CLK激酶通过影响SR蛋白（包括TRA2）的定位，可以动态调节interstasis。