【卡城华人网】mRNA 3′UTR 新功能：帮助蛋白质形成正确构型

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mRNA 3′UTR 新功能：帮助蛋白质形成正确构型

mRNA 3′UTR 新功能：帮助蛋白质形成正确构型
【卡城华人网 www.calgarychina.ca】 2026-07-03 11:17

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【卡城华人网】mRNA 3′UTR 新功能：帮助蛋白质形成正确构型

分子生物学的知识指出，mRNA 的主要功能是将DNA 的遗传资讯传递给核糖体，并依照指令合成蛋白质。然而，最新研究显示，mRNA 的角色可能远比想像复杂。最近有科学家发现，mRNA 尾端一段过去被认为只是「附属区域」的序列，竟能够影响某些蛋白质是否折叠成正确构型，进而使其具备完整功能。研究结果已于近日发表在重量级科学期刊《Cell》，为我们重新认识基因表现之机制开启新的视角。

一条成熟的mRNA 除了负责编码蛋白质的区域，位于尾端的「3′ 非转译区」（3′UTR），过去常被视为是仅能调控mRNA 稳定性的附属结构。然而，史隆·凯特琳研究中心（Sloan Kettering Institute）的科学家分析人类基因组后发现，有超过2,700 个mRNA 的3′UTR 含有演化上高度保守的序列，可能具有重要功能。这些mRNA 往往编码一类具有长段的「内在无序区域」（intrinsically disordered region, IDR）的蛋白质。与一般蛋白质不同，IDR 没有固定的三维结构，而是像绳索般不断变换形状。许多转录因子、染色质调控蛋白以及癌症相关蛋白都富含这类区域。

mRNA 竟像是蛋白质伴护者
研究团队选择了几个重要的蛋白质进行测试，其中包括致癌基因MYC，以及表观遗传调控蛋白JMJD3 和UTX。令人惊讶的是，只要去除其mRNA 上的3′UTR，即使产生的蛋白质胺基酸序列完全相同，蛋白质的活性仍明显下降。而且这种差异并非来自蛋白质数量变少，而是因为蛋白质形成了不同的立体构型。研究人员认为，这些3′UTR 可能扮演类似「分子伴护者」（molecular chaperone）的角色。也就是说，在蛋白质刚被合成出来、尚未完成折叠时，这类3′UTR 能与IDR 发生互动，引导蛋白质走向正确的构型。

细胞中的「折叠工厂」
研究发现，这些特殊的mRNA 倾向聚集在细胞内的一种网状「生物分子凝聚体」（biomolecular condensate）中。这些凝聚体没有膜结构，却能像临时工作站一样集结许多RNA 与蛋白质。研究团队推测，当富含IDR 的蛋白质在这里被合成时，周围大量的mRNA 能够提供有利环境，帮助它们完成正确折叠。这种作用对于含有长IDR 的蛋白质特别重要，因为它们本身较缺乏稳定结构，更容易形成多种不同构型。

对于生医研究的启示
这项发现挑战了过去许多研究的实验设计。过去，科学家研究蛋白质功能时，常利用只含有其编码序列的系统来表现蛋白质。然而这项研究指出，对于许多富含IDR 的蛋白而言，如果缺少原本的3′UTR，所产生的蛋白质可能并非完全活化的天然版本。这意味着部分过去的研究结果，未来或许需要重新检视，并可能因而获致不同的结论。

总结而言，这项研究颠覆了过去根深蒂固的观念。原来蛋白质的功能不全然由胺基酸序列决定，mRNA 的3′UTR 也可能参与塑造蛋白质最终的表现。未来科学家在设计基因治疗、mRNA 药物，甚至研究癌症相关蛋白时，可能必须把3′UTR 一起纳入考量。这项发现虽未推翻经典的核心教条，但显示RNA 在蛋白质形成过程中的角色，可能比过去认知的更加主动且复杂。

来源：科技新报

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