[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-1-16] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科學(xué)家原位捕捉真核核糖體動(dòng)態(tài)翻譯周期
作者：孟凌霄      來源：中國科學(xué)報(bào)
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中國科學(xué)院生物物理研究所章新政研究組近日揭示了真核細(xì)胞核糖體翻譯過程中動(dòng)態(tài)變化的新機(jī)制，為深入理解蛋白質(zhì)合成的精細(xì)調(diào)控提供了新的視角。相關(guān)研究成果1月9日發(fā)表于《自然-結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》。
核糖體翻譯對(duì)生命至關(guān)重要，它將mRNA中的信息解碼并轉(zhuǎn)化為直接執(zhí)行細(xì)胞功能的蛋白質(zhì)。然而，翻譯過程復(fù)雜且涉及多種分子的協(xié)同作用，使得捕捉到核糖體翻譯全過程的動(dòng)態(tài)變化一直是科學(xué)研究中的難題。盡管已有多項(xiàng)研究揭示了核糖體的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，但由于分辨率限制，翻譯過程中核糖體的多構(gòu)象動(dòng)態(tài)特性尚未得到充分理解。
章新政研究組通過冷凍電鏡技術(shù)（cryo-EM）與自主開發(fā)的GisSPA算法，首次在近原子分辨率下原位捕捉到了釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)核糖體翻譯周期的動(dòng)態(tài)變化。研究揭示了翻譯過程中小亞基的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，精確描繪了eEF1A、eEF2、eEF3在內(nèi)的3種延伸因子與核糖體的周期性結(jié)合與解離。
研究特別關(guān)注了翻譯延伸因子eEF2的作用。eEF2在tRNA入位和肽基轉(zhuǎn)移階段以緊湊的新構(gòu)象與核糖體結(jié)合，而這一結(jié)合時(shí)機(jī)比之前的認(rèn)知要早得多。研究還發(fā)現(xiàn)，緊湊型eEF2優(yōu)化了肽基轉(zhuǎn)移的環(huán)境并提高效率。此外，研究還揭示了真菌等細(xì)胞特有的eEF3在核糖體翻譯中的作用，首次捕捉到開放型eEF3與完全旋轉(zhuǎn)的核糖體結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
該項(xiàng)研究首次通過原位結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法全面揭示了真核細(xì)胞翻譯的動(dòng)態(tài)過程，深刻理解了翻譯過程中延伸因子與核糖體的協(xié)同作用。研究不僅為我們提供了新的視角，進(jìn)一步探索了蛋白質(zhì)合成機(jī)制，也為細(xì)胞功能、代謝調(diào)控及疾病機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41594-024-01454-9
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