《Science》曝光一种非常特殊的核糖体

【字体: 时间:2018年09月18日 来源:生物通

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  由瑞士国家科学基金会支助,来自苏黎世联邦理工学院和伯尔尼大学的研究人员,使用电子低温显微镜,获得布鲁氏锥虫线粒体中一个非常不寻常的核糖体的原子分辨结构。

  

核糖体是细胞内最重要的分子机器之一,在进化过程中几乎没有变化。它们的功能是读取我们的基因拷贝或者构建计划,并将它们翻译成蛋白质。

由瑞士国家科学基金会支助,来自苏黎世联邦理工学院和伯尔尼大学的研究人员,使用电子低温显微镜,获得布鲁氏锥虫线粒体中一个非常不寻常的核糖体的原子分辨结构,布鲁氏锥虫是一种引起昏睡病的单细胞寄生虫。他们的研究发表在最新一期的《科学》(Science)杂志上。

最大的核糖体

线粒体是可以在每个真核细胞中发现的细胞器。它们是细胞的动力工厂,并含有它们自己的线粒体核糖体(mitoribosomes)。它们生产许多对这些动力工厂至关重要的蛋白质。锥虫线粒体中的核糖体与其他生物的有相同的基本功能,但它们是专门为锥虫的生物学提供能量的,其结构也有些差异。

所有核糖体由两种成分组成:核糖核酸(RNA)和蛋白质。有趣的是,研究人员发现锥虫线粒体中的核糖体比其他任何核糖体都大,包括人类发现的核糖体。“锥虫线粒体中的核糖体主要由蛋白质构成,而其他核糖体的结构主要由RNA构成。因此,在锥虫线粒体的核糖体中,蛋白质取代了RNA成为主要的组成成分。” 苏黎世联邦理工学院的Nenad Ban教授说。比方说,一个小木屋会与一个大的混凝土建筑不同,但是两者都需要屋顶、楼梯、窗户等等。

潜在药物靶点

“此外,锥虫体蛋白质主导的线粒体中的核糖体与其他生物RNA主导的核糖体之间的比较,使我们能够更好地理解所有核糖体之间最基本的功能元素和构建材料。”Ban教授解释说。

锥虫不仅是基础研究的重要模型系统,而且它们也具有相当大的医学相关性,因为它们导致昏睡病,如果不加以治疗,这种致命疾病在人类中是致命的。核糖体是锥虫存活所必需的。由于它们的结构与人类核糖体大相径庭,它们代表了潜在的治疗昏睡病的药物靶点。比较人类和锥虫线粒体中核糖体的结构差异有助于鉴定出治疗锥虫病的特异性抑制剂。

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原文检索:Evolutionary shift toward protein-based architecture in trypanosomal mitochondrial ribosomes

(生物通:伍松)

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