2015年8月18日訊 /生物谷BIOON/ --來自美國約翰霍普金斯醫學院的研究人員在著名國際學術期刊cell發表了一項令人不可思議的最新研究進展，人們一直認為核糖體只對信使RNA的翻譯區進行翻譯，但這項研究證明這些蛋白質翻譯機器有時也能夠對mRNA的非翻譯區進行翻譯，這項發現大大改變了人們之前對核糖體功能的認識。
核糖體是由蛋白質和核糖體RNA共同組裝形成的蛋白質合成機器，能夠閱讀攜帶遺傳信息的mRNA並將這種信息"翻譯"為蛋白質。每一條mRNA都以起始密碼子開始，最後以終止密碼子結束，mRNA上還會有一些被稱為非翻譯區的密碼子片段，之前從未發現這部分密碼子也可以翻譯為蛋白質。
在這項研究中，研究人員在酵母細胞中移除了一個叫做Rli1的蛋白，這種蛋白能夠將完成蛋白質合成功能的核糖體分開，促進核糖體大小亞基的回收，再進行其他mRNA的翻譯。移除Rli1之後，停留在mRNA終止密碼子位置的核糖體數目增加，但研究人員還發現一些核糖體停留在了mRNA的非翻譯區。
為進一步研究核糖體是否能夠通過mRNA非編譯區合成蛋白質，研究人員利用遺傳學方法，western以及質譜分析發現缺失Rli1d的細胞中，部分核糖體能夠在沒有經典起始密碼子的情況下重新開始翻譯過程，併合成出一些小的短肽產物。進一步研究表明，這些核糖體並不會跨越密碼子合成出一個更長的蛋白質產物，而是會先釋放常規編碼的蛋白質，再在終止密碼子附近位置重新開始翻譯過程。
研究人員指出，這一現象就像是核糖體厭倦了等待被拆開，於是決定繼續工作，而出現在它們面前的恰恰就是mRNA上的非編碼區。目前這些從非翻譯區得到的小蛋白質功能仍不清楚，可能與酵母細胞營養匱乏情況下的應激應答有關，但仍需要進一步研究進行探究。（生物谷Bioon.com）
Rli1/ABCE1 Recycles Terminating Ribosomes and Controls Translation Reinitiation in 3′UTRs In Vivo
David J. Young3, Nicholas R. Guydosh3, Fan Zhang, Alan G. Hinnebusch, Rachel Green
To study the function of Rli1/ABCE1 in vivo, we used ribosome profiling and biochemistry to characterize its contribution to ribosome recycling. When Rli1 levels were diminished, 80S ribosomes accumulated both at stop codons and in the adjoining 3′UTRs of most mRNAs. Frequently, these ribosomes reinitiated translation without the need for a canonical start codon, as small peptide products predicted by 3′UTR ribosome occupancy in all three reading frames were confirmed by western analysis and mass spectrometry. Eliminating the ribosome-rescue factor Dom34 dramatically increased 3′UTR ribosome occupancy in Rli1 depleted cells, indicating that Dom34 clears the bulk of unrecycled ribosomes. Thus, Rli1 is crucial for ribosome recycling in vivo and controls ribosome homeostasis. 3′UTR translation occurs in wild-type cells as well, and observations of elevated 3′UTR ribosomes during stress suggest that modulating recycling and reinitiation is involved in responding to environmental changes.