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      核糖體是負(fù)責(zé)細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器
      
			
      
				2019-05-06 09:48:22
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      核糖體是負(fù)責(zé)細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器。LMU研究人員現(xiàn)在已經(jīng)解剖了他們裝配的早期步驟，并可視化他們的RNA組件如何正確折疊并在不斷增長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)中找到它們的位置。
      

      核糖體是負(fù)責(zé)細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞器
      

      在活躍生長(zhǎng)的細(xì)胞中，必須以大量不同的量合成多種蛋白質(zhì)。為了滿足這些需求，細(xì)胞的蛋白質(zhì)工廠 - 核糖體 - 由蛋白質(zhì)和幾種RNA組成，它們本身必須構(gòu)建得相當(dāng)多。生長(zhǎng)中的酵母細(xì)胞每小時(shí)產(chǎn)生100,000個(gè)核糖體，每個(gè)核糖體由大約80個(gè)核糖體蛋白和4個(gè)核糖體RNA(rRNA)組成，分布在兩個(gè)功能上相互作用的不同亞基之間。此外，核糖體組裝需要大約200種其他蛋白質(zhì)的干預(yù)，這些蛋白質(zhì)作為生物發(fā)生因子，不是最終結(jié)構(gòu)的一部分。這些因素協(xié)調(diào)了核糖體的構(gòu)建并指導(dǎo)rRNA的順序折疊，這為核糖體蛋白的插入提供了合適的結(jié)合位點(diǎn)。由Roland Beckmann教授領(lǐng)導(dǎo)的LMU研究人員與海德堡大學(xué)教授Ed Hurt教授合作，現(xiàn)在首次以三維細(xì)節(jié)確定了大亞基組裝的早期步驟如何在酵母細(xì)胞中發(fā)生。研究結(jié)果發(fā)表在領(lǐng)先的期刊Cell上。
      

      核糖體組裝開始于細(xì)胞核的特定區(qū)域，稱為核仁，其中三種rRNA以大前體分子的形式轉(zhuǎn)錄。對(duì)每個(gè)分子進(jìn)行酶處理以產(chǎn)生在成品核糖體中發(fā)現(xiàn)的成熟區(qū)段。其中兩種，在酵母中命名為25S和5.8S，并入大亞基中。組裝過(guò)程的后續(xù)步驟在通過(guò)核膜孔隙輸出仍然不完整的核糖體進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)最終成熟之前，核質(zhì)體發(fā)生在核質(zhì)中。“這個(gè)多階段過(guò)程反映了整個(gè)手術(shù)的極其復(fù)雜的性質(zhì)，”該研究的第一作者Lukas Kater說(shuō)。 。為了闡明25S rRNA是如何折疊的，研究小組從核仁中純化了5個(gè)核糖核蛋白復(fù)合物，并通過(guò)低溫電子顯微鏡確定了它們的結(jié)構(gòu)。這些復(fù)合物中的每一種都與不同組的生物發(fā)生因子相關(guān)聯(lián)，并且代表組裝過(guò)程中的不連續(xù)階段。“
      

      事實(shí)證明，25S前體RNA實(shí)際上從兩端開始折疊，而不是在線性分子中折疊結(jié)構(gòu)域組織的序列中。域I和II首先折疊，然后是分子另一端的域VI。然后III，IV和V按順序進(jìn)行。“這樣可以產(chǎn)生一種'外骨骼'，用于后來(lái)成為催化中心(每個(gè)蛋白質(zhì)的氨基酸亞基以正確的順序連接在一起)和出口通道，通過(guò)它可以生長(zhǎng)蛋白質(zhì)Beckmann解釋說(shuō)，鏈從核糖體中出現(xiàn)。他和他的同事們現(xiàn)在計(jì)劃在裝配過(guò)程中研究更多的中間體，以獲得核中發(fā)生的核糖體構(gòu)建階段的更詳細(xì)圖片。
      
			

			
        
      
			
      
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