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具有不同进化历史的蛋白质现在可以完成同样的工作

2019-04-15 09:20:44 • 来源：

线粒体是具有细胞核的细胞的必需细胞器 - 被称为真核细胞。这些是构成真菌，植物和动物(包括人类)的细胞。线粒体像微小的发电厂一样工作，将营养物质消化产生的能量处理成细胞可以使用的形式。然而，它们还有许多其他功能 - 这是由图宾根大学生物化学研究所的Doron Rapaport教授领导的工作组的研究重点。

具有不同进化历史的蛋白质现在可以完成同样的工作

几乎所有线粒体蛋白都在细胞核中编码，并且在细胞质中产生后，必须进入线粒体。科学家们知道面包酵母外部线粒体膜中的蛋白质复合物，它介导新制造的蛋白质整合到膜中。然而，直到现在还不知道哪种蛋白质在其他真核细胞中发挥作用。在一项新研究中，蒂宾根研究人员描述了他们如何在单细胞寄生虫中发现相应的蛋白质复合物 - 从而揭示了一个收敛进化的案例。也就是说，不同物种的特征，分子或器官非常相似，但在不相关的生物体中独立发展。该研究现已在最新版的eLife中提供。

蒂宾根生物化学家将酵母与锥虫进行比较 - 锥细胞是一种单细胞生物，在脊椎动物中作为寄生虫出现，也被称为人类昏睡病的致病生物。研究人员在锥虫中交换了来自酵母和pATOM36的蛋白质复合物Mim1 / Mim2，证明了它们的功能相对应：“这些蛋白质复合物在其组成上不相似 - 它们具有不同的氨基酸构建模块 - 也不是它们的结构排列”。 Rapaport说。“然而，pATOM36几乎可以复制酵母细胞的所有功能如果你带走他们的Mim1 / 2就需要。“与伯尔尼大学的AndréSchneider教授领导的小组一起工作，科学家们证明交换也是另一种方式：如果锥虫没有他们的pATOM36，那么Mim1 / Mim2复合物能够取代它。结果还表明在线粒体外膜中没有其他蛋白质参与这种转运复合物。

“Mim和pATOM36是趋同进化的产物。它们只有在真菌和锥虫的祖先分化成不同的进化系后才会出现，”Rapaport解释说。现在可以进行进一步的比较研究，以揭示两种蛋白质复合物的共同基本结构和功能，这两种蛋白质复合物已经通过不同途径进化，但得到了相同的结果。下一个主要挑战是鉴定蛋白质复合物，它在高等生物中发挥作用 - 尤其是在人类中。

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