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研究揭示了核糖体如何在人体细胞中组装

摘要 所有细胞都需要核糖体来制造生命必需的蛋白质。这些多组分分子机器根据细胞信使 RNA 中编码的指令将构建块拼接在一起,从而构建复杂的蛋

所有细胞都需要核糖体来制造生命必需的蛋白质。这些多组分分子机器根据细胞信使 RNA 中编码的指令将构建块拼接在一起,从而构建复杂的蛋白质。但是核糖体本身由大小亚基组成,每个亚基都由核糖体蛋白和 RNA 组成。在它们能够制造蛋白质之前,这些亚基必须自己制造。

在一项新研究中,Sebastian Klinge 实验室的科学家通过在组装过程的三个不同阶段捕获他们的 3D 肖像,提供了人类小核糖体亚基如何组合在一起的最详细视图。研究结果发表在《 科学》杂志上。

“核糖体的组装就像折纸一样,”蛋白质和核酸化学实验室负责人兼副教授克林格说。“RNA 和其他蛋白质的片段必须以精确的步骤准确折叠。我们试图理解的基本问题是被称为组装因子的蛋白质如何协同工作以控制组装的每个步骤。”

在这项研究中,研究人员开发了一个人类基因编辑平台来标记核糖体组装因子,并建立了一种新的生化程序来克服从核仁(细胞核内的结构)中提取前核糖体颗粒的障碍。然后使用低温电子显微镜对这些粒子进行成像,以接近原子的分辨率揭示它们的结构。

研究结果详细说明了大约 70 个组装因素如何聚集在一起,为构建小亚基创建支架,并指导其成熟的每个步骤。一旦他们的工作完成,组装因子就会分解,释放它们内部的成熟小亚基。

研究中捕获的三个阶段提供了对导致小亚基形成的关键分子机制的更好理解。这些发现还提供了对由核糖体蛋白或核糖体组装过程中的组装因子突变引起的罕见人类疾病的新见解。