俄勒冈健康与科学大学的研究人员在一项新研究中发现了一种新的蛋白质在细胞内的修饰方式。这一发现可能对理解免疫系统的运作机制具有重要意义。
科学家们发现了一种双重修饰过程，他们称之为“MARUbylation”，这种过程将两种不同的分子标签——ADP-核糖基化和泛素化——结合在同一蛋白质上。这项发表在《EMBO杂志》上的研究表明，一些蛋白质可以同时拥有两种标签，这会影响它们在细胞中的功能。长期以来，人们一直认为每种蛋白质修饰只涉及一种类型的标签，但这项研究推翻了这一观点。
这项发现是通过两位研究不同领域的科学家的合作而得出的。乔纳森·普鲁内达（Jonathan Pruneda）博士是俄勒冈健康与科学大学医学院分子微生物学和免疫学副教授，他研究的是泛素化，即一个小分子泛素附着在蛋白质上，标记其进行各种操作，如分解或移动。迈克尔·科恩（Michael Cohen）博士则研究另一种蛋白质修饰。
两位科学家在讨论一位研究生的研究时突然有了灵感。“我们只是在聊后翻译修饰，然后意识到我们正在研究的两种修饰实际上可以结合在一起。”普鲁内达说。
研究人员兴奋地发现，人体细胞中的蛋白质可以同时被ADP-核糖基化和泛素化修饰。他们将这个过程命名为“MARUbylation”。
“我们意识到，两个完全不同的领域——比如我们工作的领域——实际上是在研究同一件事。”科恩说，“以前没有人把它们联系起来。我们的目标是看看我们能否合作开发新的治疗方法，而不是从不同的方向入手。”
普鲁内达补充道：“我们认为这改变了蛋白质接收到的信息，这可能会影响它在体内的功能。”
蛋白质通常通过添加小的化学标签来修饰，从而改变其在细胞中的行为。过去普遍认为，蛋白质的每个位点一次只能被一种类型的标签修饰。但这项研究表明，某些蛋白质可以同时拥有两种标签，从而为理解蛋白质的功能提供了新的途径。
研究人员发现，一种名为PARP10的蛋白质，它有助于修复DNA，可以同时被ADP-核糖和泛素标记。这种双重修饰在免疫系统响应信号时尤为重要，特别是在对抗感染时。
利用特殊工具，科学家们确认了MARUbylation确实在细胞内发生。他们还发现，这一过程可以引发细胞内的进一步反应，增加了信号管理的复杂性。
“这一发现扩展了我们对复杂细胞信号整合的理解。”普鲁内达说，“直到现在，人们还认为单一修饰会控制蛋白质的行为，但我们的工作揭示了不同的修饰可以相互作用，并以独特的方式影响蛋白质的功能。”
这项发现可能为与免疫系统相关的疾病，如自身免疫性疾病、癌症和神经退行性疾病提供新的见解。普鲁内达希望理解MARUbylation能够带来新的治疗方法。
“有趣的是，针对这些过程的药物已经在临床使用中。”普鲁内达说，“例如，PARP抑制剂已经在临床上使用，我们现在开始了解这些药物背后的生物学原理。”
科恩看到了他们的发现改善免疫治疗的潜力，尤其是在癌症治疗方面。
“癌细胞已经找到了逃避免疫系统的方法，其中之一就是上调PARP酶，这有助于它们避免免疫反应。”他说，“通过抑制这些酶，我们可以帮助逆转这种情况，使癌细胞更容易受到免疫攻击。”
研究人员将继续合作，更好地理解这种新的修饰过程，并发现新的方法来针对它进行治疗。普鲁内达和科恩希望他们的合作能在未来带来新的疗法。
“这是关于利用这种合作来构建比单独部分更强大的工具。”科恩说，“我们不同的方法和方法使这个项目取得了成功。”
除了普鲁内达和科恩外，俄勒冈健康与科学大学的丹尼尔·贝詹（Daniel Bejan）博士和雷切尔·拉库西耶（Rachel Lacoursiere）博士也是这项研究的共同作者。
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