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解析90S核糖體組裝前體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)

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解析90S核糖體組裝前體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)

摘要: 　　核糖體是由RNA和大量蛋白質(zhì)構(gòu)成的大型分子機(jī)器，負(fù)責(zé)地球上所有生物的蛋白質(zhì)合成。在真核生物中，核糖體組裝是個(gè)非常復(fù)雜的過程。核糖體在成熟過程中需要和大量的組裝因子暫時(shí)結(jié)合，形成了一系列核糖體前體復(fù)合 ...

　　核糖體是由RNA和大量蛋白質(zhì)構(gòu)成的大型分子機(jī)器，負(fù)責(zé)地球上所有生物的蛋白質(zhì)合成。在真核生物中，核糖體組裝是個(gè)非常復(fù)雜的過程。核糖體在成熟過程中需要和大量的組裝因子暫時(shí)結(jié)合，形成了一系列核糖體前體復(fù)合物。小亞基核糖體在組裝過程中形成兩個(gè)主要的中間體：早期的90S和晚期的pre-40S前體。90S前體是個(gè)巨大的復(fù)合物，除了含有核糖體RNA和蛋白質(zhì)組分，還含有約50個(gè)非核糖體蛋白質(zhì)和U3 snoRNA，分子量高達(dá)5百萬(wàn)道爾頓。
　　中國(guó)科學(xué)院生物物理學(xué)習(xí)所葉克窮實(shí)驗(yàn)室利用冷凍電鏡和單顆粒重構(gòu)技術(shù)獲得了出芽酵母90S核糖體前體的3個(gè)電子密度圖，其中最好的密度圖的整體分辨率達(dá)到4.5埃。學(xué)習(xí)人員利用已知的晶體結(jié)構(gòu)、從頭建模和化學(xué)交聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù)構(gòu)建了接近完整的90S結(jié)構(gòu)模型。
　　90S的結(jié)構(gòu)顯示新生核糖體小亞基折疊形成多個(gè)分離的亞結(jié)構(gòu)，并和大量組裝因子結(jié)合。核糖體前體RNA的5'間隔區(qū)域、U3 snoRNA和大量組裝因子形成巨大的基座，支撐新生核糖體的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)還揭示了U3 snoRNA和核糖體前體RNA結(jié)合的新穎方式。該結(jié)構(gòu)對(duì)理解核糖體小亞基的早期組裝原理和組裝因子的功能具有里程碑的意義。
　　報(bào)道該工作的論文Molecular architecture of the 90S small subunit pre-ribosome 于2月28日在eLife 雜志在線發(fā)表。
　　葉克窮是該論文的通信作者，孫奇、朱星、奇佳和安衛(wèi)東是共同第一作者。合作者董夢(mèng)秋和譚丹以及葉克窮課題組多位學(xué)習(xí)人員對(duì)該學(xué)習(xí)也有重要的貢獻(xiàn)。中科院生物成像中心為該學(xué)習(xí)提供關(guān)鍵的冷凍電鏡學(xué)習(xí)設(shè)備和技術(shù)支持。該學(xué)習(xí)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、科技部和北京市政府的資助。
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　　圖示：90S核糖體前體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)解析90S核糖體組裝前體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)  |  責(zé)任編輯：曉木蟲
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