生物化學(xué)家獲得了核糖體生物發(fā)生的新見解

專業(yè)工人在其上進(jìn)行貿(mào)易的一種腳手架有助于核糖體(細(xì)胞的蛋白質(zhì)工廠)產(chǎn)生的兩個(gè)亞基的制造過程。海德堡大學(xué)的生物化學(xué)家在成功窺探核糖體“分娩室”后發(fā)現(xiàn)了它。在研究面包酵母作為模式生物的過程中，研究人員與慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)的同事合作，發(fā)現(xiàn)了一種殼，在核糖體形成過程中包裹著兩個(gè)亞基中較小的一個(gè)。研究結(jié)果有助于更深入地了解核糖體病 - 由核糖體生物合成受損引起的異常。因?yàn)閹追N藥物也會(huì)對(duì)核糖體的生物發(fā)生起作用，研究人員希望將他們的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于癌癥研究。研究結(jié)果發(fā)表在期刊上細(xì)胞。

海德堡大學(xué)生物化學(xué)中心的Ed Hurt教授的研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了15年前最早的已知核糖體前體 - 90S前核糖體。為了找出這種巨大的前體顆粒在核糖體生物發(fā)生中的功能，Markus Kornprobst分離了面包酵母的前核糖體以分析它們的結(jié)構(gòu)。

“在這個(gè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)前體有一個(gè)大的殼狀模塊，工作完成后細(xì)胞可以回收，”Hurt教授團(tuán)隊(duì)的Markus Kornprobst解釋道。“90S前核糖體的相對(duì)緊湊的表型使我們認(rèn)為這種殼與其他因子結(jié)合在一起，在生物發(fā)生過程中包圍了兩個(gè)核糖體亞基中較小的一個(gè)，以便在受保護(hù)的環(huán)境中無縫組裝顆粒。” 使用冷凍電子顯微鏡，他們能夠與慕尼黑Roland Beckmann教授團(tuán)隊(duì)合作確認(rèn)他們的懷疑。

Hurt博士實(shí)驗(yàn)室的另一名成員Nikola Kellner博士從熱愛真菌中分離出90S前核糖體。“它們更穩(wěn)定，因此比其他生物的90S前核糖體更適合進(jìn)一步分析，”Nikola Kellner解釋說。最后，借助于低溫電子顯微鏡，該熱穩(wěn)定的90S前核糖體的結(jié)構(gòu)可被檢測(cè)到低至1納米的分辨率。“90S因素實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)龐大的有凝聚力的網(wǎng)絡(luò)，圍繞像腳手架這樣的小型開發(fā)子單元，例如在高層建筑，專業(yè)工人使用各種工具完成工作，”Ed Hurt解釋說。

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