单细胞中蛋白质的诞生和死亡

细胞内蛋白质的量随时间波动，这会影响细胞本身的各种功能。细胞不断地合成和降解蛋白质，研究表明，这种“跷跷板”实际上会影响细胞自身的功能。

对于干细胞，转录因子(调节基因表达的蛋白质)的不断变化对其分化为成熟细胞的能力具有重要影响。但是我们还不知道蛋白质合成和降解如何共同调节这些波动。

EPFL的David Suter实验室与FélixNaef团队合作开发了一种新方法，该方法可以区分蛋白质合成的变化与单个活细胞中蛋白质降解的变化。该方法发表在《分子细胞》(Molecular Cell)中，使用了荧光计时器和脉冲追踪荧光标记技术，该技术可以跟踪随时间推移发生的细胞过程。

科学家们使用他们的新方法发现了两个发现。首先，蛋白质合成和降解速率在细胞周期中发生显着变化，其中近一半停止在有丝分裂过程中被降解。

第二个发现是蛋白质降解率在各个细胞之间差异很大。这种变异性对所有蛋白质的影响程度相似，表明蛋白酶体的活性会发生波动-降解不需要或受损蛋白质的蛋白质复合物。显着地，这些差异被蛋白质合成速率的相应变化所抵消，从而使细胞之间蛋白质表达水平的可变性最小化。

“把它想象成两个工厂，” David Suter解释说。“工厂A生产很多质量差的产品X，这意味着它们很快就会出现故障。工厂B生产的高质量产品Y却少了，而产品Y的使用寿命更长。”

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