一种特殊蛋白质的生成机制有助于维持心脏正常工作

核糖体程序性移码（PRF）是一种核糖体在翻译信使RNA（mRNA）时，部分核糖体改变阅读框以合成不同蛋白质的过程。这种现象常见于病毒，但在核编码基因中已知的进化保守案例极少。本研究发现，人类PLEKHM2基因在翻译过程中存在+1移码事件，使得核糖体能够进入第二个内部重叠的开放阅读框（ORF）。这种移码产生的蛋白质（PLEKHM2-FS）的新羧基末端结构域形成α螺旋，解除了PLEKHM2的自身抑制状态，使其无需ARL8蛋白激活就能移动到细胞顶端。研究通过双荧光素酶报告系统、质谱等实验证实了该移码事件的存在及其效率（约1.3%，与HIV-1和流感病毒的移码效率相近）。在功能研究中，敲除PLEKHM2的心肌细胞失去正常收缩功能。当仅重新引入正常翻译的蛋白（PLEKHM2-CT）时，心肌收缩功能无法显著恢复；而同时引入PLEKHM2-CT和移码蛋白PLEKHM2-FS时，收缩功能则能明显恢复。这表明核糖体移码对维持正常心脏活动至关重要。该研究首次在脊椎动物细胞基因中发现能让核糖体进入内部重叠ORF的PRF信号，为理解基因表达调控和心脏功能维持提供了新视角。