中國科學(xué)院生物物理所秦燕課題組和清華大學(xué)高寧課題組合作，揭示了核糖體在蛋白翻譯過程中“倒退”的分子機理，即翻譯因子EF4通過釋放肽酰tRNA的3’末端催化核糖體的倒退運動。相關(guān)成果1月26日凌晨在線發(fā)表于《自然?結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》。
核糖體是生命出現(xiàn)前的最后一個必需要素，被生物學(xué)家稱為地球上所有生命共同唯一祖先的最后成分�！霸谏霈F(xiàn)前，核糖體的出現(xiàn)標(biāo)志著以核酶催化合成蛋白的體系的成功建立，使得生物核心活性分子??蛋白質(zhì)的大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，從而為生物反應(yīng)的多樣性和復(fù)雜性提供物質(zhì)基礎(chǔ)。以核糖體為核心的蛋白質(zhì)翻譯體系，是生命活動中最古老和最核心的分子體系，對細胞內(nèi)的絕大部分分子體系都有重要的調(diào)控功能�！鼻匮嘣诮邮堋吨袊茖W(xué)報》記者采訪時說。但由于核糖體的復(fù)雜性和易降解性，對實驗條件和技術(shù)平臺要求很高，使相關(guān)研究挑戰(zhàn)重重。
此前，秦燕研究組找到了催化核糖體倒退的酶，將其命名為翻譯延長因子4（EF4）�！癊F4的分子功能是催化核糖體內(nèi)的tRNA逆向移位，使核糖體沿著mRNA倒退，從而調(diào)控蛋白質(zhì)的合成過程�！鼻匮嗾f。此次核糖體倒退機理的闡述，揭示了核糖體運動雙向性機制，“即核糖體在前進過程中也可以倒退，而EF4就是它的‘倒擋’”。
研究對理解核糖體在生命過程中發(fā)揮的重要作用提供了分子基礎(chǔ)，對于人類進一步認識生命過程具有重要指導(dǎo)意義。從應(yīng)用前景來看，依據(jù)得到的EF4催化機理，研究人員可對病原菌的翻譯過程進行人工干預(yù)，進而為新型抗生素的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
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