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调节核糖体翻译功能的分子开关

来源:科学网 作者: 2008-4-29

摘要: 核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,是天然抗生素的主要靶标。Harms教授等人发现,含硫多肽类抗生素硫链丝菌肽(Thio)和微球菌素(Micro)通过L11这一分子开关控制核糖体的翻译过程,该研究结果发表在2008年4月11日的《分子细胞》(MolecularCell)中。含硫多肽类抗生素能够作用于核糖体的GTP酶相关位点,同时结合其中的蛋......


核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,是天然抗生素的主要靶标。德国Joerg  M.  Harms教授等人发现,含硫多肽类抗生素硫链丝菌肽(Thio)和微球菌素(Micro)通过L11这一分子开关控制核糖体的翻译过程,该研究结果发表在2008年4月11日的《分子细胞》(Molecular  Cell)中。

  

含硫多肽类抗生素能够作用于核糖体的GTP酶相关位点,同时结合其中的蛋白质L11和rRNA。以往研究表明,其中的Thio和Micro通过该途径影响延伸因子EF-G的活性,通常认为Micro能够激活的GTP酶活性,而Thio则抑制这一过程,两者作用相反,Harms等人对此进行了深入研究。

  

使用X射线晶体衍射技术,研究人员确定了Thio和Micro与耐辐射菌(Deinococcus  radiodurans)的核糖体大亚基的结合位点和作用方式。核糖体蛋白L11和23SrRNA的43/44螺旋结构形成裂隙,L11的构象变化能够加宽该裂隙从而允许延伸因子EF-G插入,促使GTP水解,为肽链延伸合成过程中核糖体的构象变化提供能量,而Thio能够与L11和23sRNA结合,阻止L11的构象变化,使该裂隙处于闭合状态,抑制EF-G在延伸过程中的作用。Micro与L11的结合能够促进其N末端结构域的构象发生变化,使其与核糖体蛋白L7结合,介导L7的C末端结构域与EF-G发生相互作用,促进GTP水解后Pi的释放。

  

由此可见,L11通过构象变化控制核糖体中蛋白质合成过程。所有生物体内均存在L11,并且其结构相当保守,表明这一分子开关的作用可能广泛存在。(科学网  穆宏平/编译)

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