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【SKY遐思】蛋白自傳

生聲不息2020-09-06 11:12:07

蛋白自傳
(作者:生命科學學院11本 楊斯思)

(引子)
我們出生于一片黑暗與寂靜中,伴隨著信使RNA在核糖體上緩緩地滑動,tRNA帶來每一個零部件,我們感覺自己的身體在不斷地壯大,骨骼與肌肉不斷地生長,像是在蛹中蠢蠢欲動的蟲體,等待著積蓄已久后爆破的新生。
(一)
我從核糖體上脫離,進入了一個更加黑暗并充滿著未知的世界。一種似乎由內而發的動力推動著我向著遙遠的地方前進,后來我得知,那種自發的力量來源于信號肽,由信號肽并與之結合的SRP引導著我駛向目的地——糙面內質網。終于,我攜帶的SRP與它在核糖體的受體鑰匙準確匹配,我的身體順利地通過了內質網外膜的大門。隨著信號序列的切除,我進入腔體并完成進一步的折疊,我的身體就像被組裝的變形金剛一樣,齒輪被準確咬合,鉚釘進一步裝配,我獲得了一定的空間結構。
離開了內質網,我又進入了那片黑暗與未知。而這一次,我的周圍包裹著晶瑩的COPⅡ膜泡,它就像一個太空飛船,載著我駛向下一個中轉站。漸漸地,中轉站接近了,它龐大得令人難以想象,它的結構與比例令人瞠目結舌,它就像一顆行星,吸引指揮著各類飛船與行星,使它們有條不紊地工作。同時我又驚奇地發現,周圍有無數的太空飛船像我一樣駛向這顆巨大的“高爾基體號”行星。終于,COPⅡ與KDEL受體識別,我與行星融合為一體,我從太空飛船上(膜泡)被釋放,又不斷地載入下一班飛船,順著高爾基體的順面膜囊一級一級向著下一個膜囊深入,在這個過程中,我獲得了進一步的組裝,氫鍵就像螺絲一樣將所有匹配的小零部件精確無誤地組合起來,我變得愈發立體、強壯、成熟,直到我來到了反面膜囊。
轉運膜泡將我牢牢地包裹,我終于脫離了“高爾基體”行星的引力束縛,飛向了太空。我的一生注定在探索中尋求意義,漫漫星辰中,掙脫宇宙的欲望愈發地強烈,我知道我注定要像出生和成長時從核糖體、內質網、高爾基體中脫離出來的那樣掙脫宇宙,獲得新生與自由。終于,那個巨大的細胞膜越來越近,通向外太空的大門向我張開雙臂,我的膜泡與之接觸、融合、釋放。終于,我自由了。

(二)
我自出生起就手握一把決定命運的鑰匙,是20-25個氨基酸殘基組成,富含疏水氨基酸的基序,冥冥之中我覺得今生的使命便是找到這把鑰匙對應的門鎖。我保持著部分折疊的狀態,伸展著身體,緩緩地開始漫長的旅行。
龐大的線粒體離我越來越近,原來這就是我的家園。它美得令人贊嘆不已。它是個巨大的橢圓球體,它的周圍有穿插著馬達蛋白與細胞骨架,更重要的是,我感受到一種無比強大的能量,它令我渾身振奮。我拿出前體蛋白的鑰匙,小心翼翼地打開輸入受體(Tom20/22)的門鎖。借著一種ATP水解產生的能量,我緩緩地進入了內外膜接觸點的輸入通道,前體蛋白被降解,后門被緩緩地關閉。
我的線粒體基質靶向序列被切割后,我的疏水結構域被內膜蛋白Oxa1所識別,在線粒體內膜轉運蛋白Tom23/17和基質Hsc70等蛋白的協助下進入線粒體內膜。我來到了理想的桃花源,我沒有回頭路,我從不后悔。

(三)
我生來便有一個“小蝌蚪找媽媽”式的執念。核糖體告訴我,我的母親是mRNA,她攜帶了我的全部遺傳信息;tRNA(信使RNA)將遺傳信息對應的氨基酸搬運到核糖體,協助母親的生產;而母親在我出生后不久便被核酸內切酶降解了。聽到這里我難過不已。核糖體拍拍我的肩膀,他接著給了兩條關鍵信息,我的家鄉在遙遠的細胞核;我的母親給我留下了一把回家的鑰匙,它叫核定位序列(nuclear localization signal, NLS),拿著這把鑰匙,我就可以找到回家的路。
我離開了核糖體,便開始了尋根之旅。離開核糖體,我進入了一片黑暗。核糖體囑咐我,細胞核是細胞太陽系的恒星,是細胞國家的行政首府,戒備極為森嚴。我繞開層層的內質網,在微弱的光亮下,我似乎看到了眼前的龐然大物,它是一個巨大的球體,周圍似乎無孔可入。正當我拿著NLS鑰匙發愁的時候,兩個蛋白來到我面前,他們叫住了我:“嗨,你的手里拿著什么?”“鑰匙。你們是誰?”我疑惑地打量著他們?!拔覀冊谶@里守候一個歸來的游子。請出示你的鑰匙?!蔽覍㈣€匙遞給他們。在幽幽的光線下,鑰匙上隱隱約約地顯示著“NLS”的字樣。兩個蛋白面露笑容異口同聲道:“你就是我們要等的人。我們是importin α、β。我們會協助你進入細胞核?!边@時他們一左一右拉起了我的手,帶我來到了緊閉的核孔前。核孔前有兩條繩子,這時importin β抓起其中一根繩子,牢牢地將我們三個綁住,他用力地拉繩子,這時,神奇的一幕出現了,核孔的大門迅速地改變著構象,向兩側不斷折疊,這時中間露出了一道縫隙,同時折疊的核孔復合體在我們后方伸展,我們就這樣進入了細胞核。我感到一陣暈眩,身上的繩子將我牢牢捆緊,使我動彈不得。importin α說:“Ran很快就會來幫我們?!痹捯魟偮?,一位手握光環的少女從遠處走來,我看不清她的容貌,只聽見她悠悠地說道:“歡迎遠道而來的游子?!?importin α道:“快來幫助我們解開繩索?!鄙倥c了點頭,將手中的光環拋向我們,繩索漸漸地松開,importin α、β拉著少女Ran的手離我漸行漸遠,“游子,后會無期?!焙丝拙o閉。
Importin β1
后來,經過一番尋找,我終于見到了編碼我母親的祖父——DNA。祖父為我的執念和勇氣感到十分驕傲。經過祖父的引薦,我有幸成為了核小體組裝的一員,為DNA組裝成染色質貢獻自己的一份力量。

(終)
我們來源于同一家族,我們有共同的DNA祖先,我們的生命也終結于同一個地方——溶酶體。直到生命將盡,我們才知道,彼此親兄弟的命運是多么的不同。生命的起始和終點相同,我們卻畫出了豐富多彩而又獨特的生命軌跡。正如人類的生命,始于娘胎,終于黃土,卻有世間百態、五味人生。我們的身體將被送往我們的出生地(核糖體),我們的氨基酸將被重新利用,我們擁有的一切將開啟新的輪回。我們將自己的故事留在這里,溶酶體中的水解酶將我們的身體解聚,我們看著漸漸融化的身體,拉著彼此的手,走向新生。

(第五屆Interesting科普征文大賽獲獎作品)

你是不是被這個有趣的故事深深吸引了呢?生命科學并不是一門枯燥單調的實驗科學,它深入我們生活的方方面面,不僅值得我們親身探索追尋,更值得我們向全社會展現其神秘而獨特的魅力。
北京大學生命科學學院第七屆Interesting科普征文大賽開始啦,快來用自己獨特的方式,為世界講述一個生命科學的故事吧!

活動說明:

1. 本次Interesting科普征文大賽由北京大學生命科學學院主辦,面向北京高校在校生同學(本、碩、博)、老師。
2. 科普征文主題不限,與生命科學領域科學研究和知識普及有關即可;體裁不限,趣味小品文、科普文等均可。鼓勵個人創意,以2000~3000字為宜。植物學、動物學、人類的性、生殖與健康等課程學習收獲也可以科普文形式投稿參賽。
3. 本次征文設一等獎1名,獎金1200元;二等獎3名,獎金800元;三等獎5名,獎金300元;優秀獎若干。全部征文都將頒發獲獎證書。
4. 本次征文截稿日期為2016年6月5日,來稿請同時發送WORD和PDF格式的文件至大賽指定郵箱pkubiowtb@126.com,稿件正文請署姓名、年級、院系、學校和電話號碼。
5. 凡獲獎作品,作者保留署名權,版權轉讓給北京大學生命科學學院。優秀作品將整理匯總在《生命之秘》中出版成冊。

本次活動的最終解釋權歸北京大學生命科學學院所有。
相關事宜咨詢歡迎聯系活動負責人田夢@ 18811782919。

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