生物科学门户网站
BIO1000.COM

人类核糖体装配在简单模型生物中没有对应物

核糖体合成细胞中的所有蛋白质。主要在酵母上进行的研究已经揭示了许多有关核糖体如何组合的方法,但是慕尼黑团队的路德维希-马克西米利安斯大学(LMU)现在报道,人细胞中的核糖体组装所需要的因子与简单模型生物没有相对应。

在每个细胞中,数十万个称为核糖体的复杂分子机器制造新蛋白质,以每秒几个氨基酸的速率延伸每个生长链。因此,毫不奇怪,这些重要蛋白质工厂的建设本身就是一个非常复杂的操作,其中涉及200多个组装因子。成熟的核糖体由大约80种蛋白质和4个核糖体RNA组成。但是如何正确地组装这些成分以产生功能性核糖体仍未完全了解。而且,我们对过程的大多数了解来自对模型生物如细菌和酵母的研究,不一定适用于高等生物的细胞。由Roland Beckmann教授(慕尼黑LMU的基因中心)领导的研究人员现已发现核糖体在人细胞中成熟的关键步骤的新细节。

活性核糖体由两个单独组装的颗粒组成,这些颗粒大小不同且仅在蛋白质合成的第一步已在两者中较小的一个上发生相互作用(在人类细胞中为“ 40S亚基”)。Beckmann的团队已使用冷冻电子显微镜确定从人体细胞中分离出的40S亚基的几种前体的结构,并跟踪其成熟过程。Michael Ameismeier说:“这项研究是在一个较早的项目之后进行的,在该项目中我们获得了对该过程的初步见解。” 他是贝克曼团队的博士生,也是新报告的主要作者,该报告涉及组装小亚基的最终步骤。

在此过程的后期,与小颗粒相关的核糖体RNA的一端从未成熟亚基的身体中突出。18S亚基成熟的最后一步是去除这个多余的片段。为了确保该反应不会过早发生,负责酶-NOB1-保持处于无活性状态,直到需要时为止。这项新的研究表明,NOB1的激活发生在构象变化之前,该变化导致结合伴侣从酶上脱离。反过来,这会触发NOB1本身的结构重排,使酶能够剪断突出的rRNA片段。Ameismeier解释说:“ NOB1的激活由另一种酶来协调。” 连同我们发现的蛋白质(酵母中找不到的蛋白质)酶像楔子一样插入成熟的40S亚基,这有助于NOB1的决定性构象变化。”

作者还表明,酵母中未发现的另一种蛋白质在40S亚基的成熟中起着神秘作用。贝克曼说:“这证明了将人类系统与其他实验模型分开考虑的重要性。” 使用进化上更简单的酵母系统足以基本理解该过程。但是某些病理综合症与人类核糖体生物发生的错误有关,这为研究人类细胞系统中核糖体组装提供了明显的理由。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。