科研人員解析核糖體組裝的動態過程

2020-12-04 騰訊網

核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。小亞基在成熟過程中形成兩種主要的前體：位於細胞核仁區的早期前體和位於細胞質的晚期前體。最近研究已經解析了小亞基早期和晚期前體的結構，發現它們的成分和結構存在巨大的差別，但目前仍不清楚早期前體是如何轉變到晚期前體的。

近期，中國科學院生物物理研究所研究員葉克窮課題組利用單顆粒冷凍電鏡技術解析了酵母核糖體小亞基早期前體向晚期前體轉化過程中的一系列過渡狀態的結構，首次觀察到該轉化的動態分子過程。這些結構顯示核糖體前體RNA上的轉錄間隔序列在核糖體前體上發生降解，驅動組裝因子的有序解離和核糖體結構的成熟。研究還觀察到，切割間隔序列的核酸酶--外切體在核糖體前體上的結合位置。該研究對理解核糖體組裝這個基本生命過程有重要意義。

相關成果以Cryo-EM structure of 90S small ribosomal subunit precursors in transition states為題，發表在《科學》上。博士杜易飛、安衛東為文章共同第一作者，葉克窮為通訊作者。研究得到科技部國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金委等項目資助，以及生物物理所生物成像中心的設備和技術支持。

酵母核糖體小亞基成熟的動態過程

來源：中國科學院生物物理研究所

相關焦點

  • 科研人員解析核糖體組裝的動態過程
    核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。小亞基在成熟過程中形成兩種主要的前體：位於細胞核仁區的早期前體和位於細胞質的晚期前體。
  • 研究解析核糖體組裝的動態過程
    核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。
  • Science:葉克窮課題組解析核糖體組裝的動態過程
    核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。
  • 生物物理所解析核糖體組裝的動態過程
    核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。
  • 葉克窮團隊首次觀察到並解析核糖體組裝的動態過程
    葉克窮團隊首次觀察到並解析核糖體組裝的動態過程 2020-09-19 08:19 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 生物物理所葉克窮課題組Science解析核糖體組裝的動態過程
    核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型複合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度複雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體複合物。小亞基在成熟過程中形成兩種主要的前體：位於細胞核仁區的早期前體和位於細胞質的晚期前體。
  • Science:線粒體核糖體組裝機制
    當隱藏時，大鼠很少發出聲音，並且他們更喜歡不透明的隱藏區域而不是透明的，但這一偏好在尋找過程中沒有觀察到。神經元記錄顯示強烈的前額皮層活動隨遊戲事件和試驗類型而變化（「隱藏」與「尋找」）並可能指導角色扮演。大鼠對捉迷藏的精確認知能力表明，這種遊戲可能在進化上早已出現過。
  • 清華大學高寧研究組報導酵母核糖體組裝前體的高分辨冷凍電鏡結構
    清華大學高寧研究組報導酵母核糖體組裝前體的高分辨冷凍電鏡結構清華新聞網6月1日電 核糖體是一種廣泛存在於細胞中的分子機器。所有生物，包括微小的細菌直至人類個體，都依賴核糖體對各種各樣的蛋白質進行生物合成。作為一個分子量巨大的複合物，核糖體本身是如何在細胞中由多條RNA鏈及超過70種蛋白分子裝配而成？
  • 清華大學重大成果:酵母核糖體組裝前體的高分辨冷凍電鏡結構
    核糖體自身是一個由核糖核酸(RNA)和蛋白質組成的超大複合物(半徑20納米)，其三維結構和分子機制的研究一直是生命科學基礎研究中的重要方向。2009年的諾貝爾化學獎即授予了首次解析出細菌核糖體原子解析度的三位結構生物學家。　　真核細胞核糖體裝配過程是個高度複雜的動態過程，有超過300種不同功能的輔助裝配因子(蛋白質或者RNA)參與其中。
  • Cell:可視化觀察核仁中的核糖體大亞基組裝過程
    2018年1月12日/生物谷BIOON/---核糖體是負責細胞中蛋白合成的細胞器。如今，在一項新的研究中，來自德國慕尼黑大學（LMU）等研究機構的研究人員分析了核糖體組裝中的早期步驟，並且可視化觀察它們的RNA組分如何正確摺疊並找到它們在這種生長結構中的位置。
  • 生物物理所解析90S核糖體組裝前體的冷凍電鏡結構
    核糖體是由RNA和大量蛋白質構成的大型分子機器，負責地球上所有生物的蛋白質合成。在真核生物中，核糖體組裝是個非常複雜的過程。核糖體在成熟過程中需要和大量的組裝因子暫時結合，形成了一系列核糖體前體複合物。小亞基核糖體在組裝過程中形成兩個主要的中間體：早期的90S和晚期的pre-40S前體。
  • 核糖體組裝——人類特異的修整步驟
    核糖體合成細胞中所有的蛋白質。在每一個細胞中，數十萬個核糖體以每秒幾胺基酸的速度延伸每個生長鏈。
  • 中科院最新科研、科技動態 2020.9.18 星期五
    科研進展1、聲學所等實現寬頻亞波長聲場聚焦2、生物物理所解析核糖體組裝的動態過程10、東北地理所等揭示大豆受體激酶作為分子開關調節抗病免疫觸發的分子機科技動態
  • 科學家研究發現核糖體組裝是最後的修整步驟
    主要對酵母進行的研究揭示了核糖體是如何結合在一起的，但慕尼黑大學的路德維希-馬克西米利亞大學(LMU)現在報告說，人類細胞中的核糖體組裝需要在簡單的模型生物體中沒有相應的因素。　　在每一個細胞中，成千上萬的複雜的分子機器--核糖體--製造新的蛋白質，以每秒幾個胺基酸的速度延伸每個生長鏈。
  • Nat Commun:科學家揭示分子伴侶如何保護核糖體蛋白
    2017年2月7日訊 /生物谷BIOON/ --在核糖體這個複雜的蛋白質合成機器上每個組成核糖體的蛋白都有自己的分子伴侶將其指引到正確位置，在一項新研究中，研究人員了解到了更多關於核糖體分子伴侶如何發揮作用的信息，發現每個分子伴侶都會以獨特的方式與被保護的蛋白結合。研究人員藉助X射線晶體成像技術解析了結合分子伴侶的核糖體蛋白的原子結構。「組裝核糖體的過程有點像做麵包。每一種成分都會有特別適合它們尺寸和形狀的包裝，一直到組裝的時候才會拆開包裹彎曲成需要的形狀。
  • Nature:科學家闡明細胞核糖體的特殊組裝模式
    2018年3月21日 訊 /生物谷BIOON/ --對機體生命非常必要的所有蛋白質都是由巨大的「分子機器」—核糖體所製造的，反之，核糖體也是由蛋白質和核糖體核糖核酸（ribosomal RNAs）以完美地方式縫合在一起的。
  • 蛋白質機器與生命過程調控重點專項4個項目啟動實施
    各課題負責人詳細匯報了所承擔的研究任務、實施方案、人員分工等進行了的。與會專家對項目及課題的研究目標、技術路線、工作計劃等進行了評價，提出了意見和建議。    「病原菌核糖體調節因子的發現、鑑定及調控機制研究」項目針對我國臨床耐藥嚴重的兩類病原菌—結核分枝桿菌和腸桿菌，系統發現並鑑定新型核糖體結合/調控蛋白，探索與核糖體組裝及蛋白質翻譯相關的新調節因子和調控機制；深入研究細菌特有反式翻譯拯救失活核糖體過程以及核糖體蛋白翻譯後修飾過程，解析結構基礎；系統研究細菌特異性核糖體開關與藥物靶點關係，通過與哺乳動物核糖體比較，提高對抗生素藥物靶點的認識
  • 科學家解析出過渡狀態下90S小核糖體亞基前體的冷凍電鏡結構
    科學家解析出過渡狀態下90S小核糖體亞基前體的冷凍電鏡結構 作者：小柯機器人 發布時間：2020/9/22 14:17:36 中國科學院生物物理研究所葉克窮課題組解析出過渡狀態下90S小核糖體亞基前體的冷凍電鏡結構
  • Nature:人類核糖體結構終於被解析!
    2015年4月23日訊 /生物谷BIOON/ --核糖體是進行蛋白質翻譯的機器，能夠催化蛋白質合成。
  • 生物物理所重大進展:90S核糖體前體冷凍電鏡結構獲解析
    核糖體是由RNA和大量蛋白質構成的大型分子機器，負責地球上所有生物的蛋白質合成。在真核生物中，核糖體組裝是個非常複雜的過程。核糖體在成熟過程中需要和大量的組裝因子暫時結合，形成了一系列核糖體前體複合物。小亞基核糖體在組裝過程中形成兩個主要的中間體：早期的90S和晚期的pre-40S前體。