蛋白質(zhì)合成（protein synthesis）是指生物按照從脫氧核糖核酸（DNA）轉(zhuǎn)錄得到的信使核糖核酸（mRNA）上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過程，這個過程雖說保守性高，但是包括體細(xì)胞，干細(xì)胞在內(nèi)多種細(xì)胞也具有不同的調(diào)控方式，可以說是具有細(xì)胞類型特異性。這些差異對于構(gòu)建和維持細(xì)胞識別，細(xì)胞功能和組織穩(wěn)態(tài)，抑制腫瘤作用等多種差異具有重要意義。

近期Cell雜志以“Cellular Differences in Protein Synthesis Regulate Tissue Homeostasis”為題，介紹了這一方面的研究進(jìn)展，并概述了不同細(xì)胞蛋白合成對組織平衡，以及抑癌和促癌的影響。

比如來自加州大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)Myc能加強(qiáng)蛋白合成，使得細(xì)胞的形態(tài)增大，并且加劇細(xì)胞分裂，使細(xì)胞變?yōu)椴灰蕾嚰?xì)胞分裂周期靶位而無限制復(fù)制下去。此外，當(dāng)?shù)鞍走^度合成的情況得到緩解恢復(fù)正常水平后，過度表達(dá)Myc的癌前細(xì)胞就會被機(jī)體的細(xì)胞凋亡程序清除干凈。

Myc致癌基因具有調(diào)控幾種蛋白的合成，包括核糖體蛋白，翻譯起始因子蛋白，RNA聚合酶Ⅲ和核糖體DNA。Myc致癌基因增強(qiáng)這些蛋白的表達(dá)量會導(dǎo)致發(fā)生一系列的癌變。

在核糖體進(jìn)入位點上有個蛋白合成的“開關(guān)”，Myc活動過強(qiáng)就會導(dǎo)致這個開關(guān)不受控制，導(dǎo)致細(xì)胞無限制地有絲分裂，發(fā)生癌變。細(xì)胞內(nèi)也發(fā)生一系列變化，基因組失去穩(wěn)定性。

這表明翻譯控制發(fā)生的變化會影響基因表達(dá)，基因組的穩(wěn)定性，翻譯控制發(fā)生變化還可能誘發(fā)細(xì)胞癌變。

還有此前來自劍橋大學(xué)Welcome-Trust干細(xì)胞研究所等處的研究人員揭示出了胚胎干細(xì)胞維持多能性和進(jìn)行分化的一種博弈機(jī)制，指出在從去穩(wěn)定基態(tài)多能性轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞系分化提交的過程中，存在一種細(xì)胞內(nèi)源性作用機(jī)制。

研究結(jié)果表明，在從去穩(wěn)定基態(tài)多能性轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞系分化提交的過程中，存在一種細(xì)胞內(nèi)源性作用機(jī)制，并且Tfe3階段特異性亞細(xì)胞重定位，則表明Flcn-Fnip1/2有助于體內(nèi)多能性外胚層的發(fā)育。

另外關(guān)于腫瘤與癌癥，一項研究發(fā)現(xiàn)人類細(xì)胞中一種特異的蛋白質(zhì)高水平與腫瘤生長相關(guān)，這種蛋白就是真核起始因子 4E（eukaryotic initiation factor 4E， eIF4E ）。

eIF4E 蛋白是細(xì)胞信號通路中最重要的一個起始因子，細(xì)胞中大量的能量都參與調(diào)控了它的水平和利用率。科學(xué)家在研究 mRNA 鏈起點的某一區(qū)域時發(fā)現(xiàn)許多促癌 mRNA 的該區(qū)域遠(yuǎn)比典型 mRNA 要復(fù)雜得多。對于這些促癌變異體，在核糖體結(jié)合并開始將遺傳密碼翻譯為氨基酸，構(gòu)建我們的細(xì)胞蛋白之前，必須先解開 mRNA 起點的這一高度打結(jié)的區(qū)域（knotted region）。

通常，這一打結(jié)的區(qū)域可以阻止大多數(shù)的核糖體啟動這一過程，因此促癌 mRNAs 無法得到有效的翻譯。但當(dāng)存在高水平的 eIF4E 時，4E 結(jié)合一種復(fù)合物激活另一個蛋白 4A，4A 能夠隨后解開這個結(jié)，將遺傳密碼翻譯為蛋白質(zhì)，觸發(fā)腫瘤生長。