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在真核细胞中，核糖体组装及功能发挥至关重要。为探究核糖体组装因子 Reh1 的作用机制，研究人员开展相关研究。结果发现 Reh1 在翻译起始后、延伸早期才从核糖体释放，这为理解核糖体成熟机制提供新视角，推动相关领域发展。
在细胞的微观世界里，蛋白质合成如同一场精密的 “演出”，而核糖体则是这场 “演出” 的核心 “舞台”。核糖体的组装与正常运作是蛋白质合成顺利进行的基础，更是细胞生长不可或缺的环节。在真核细胞中，核糖体的合成是一个复杂且有序的过程，从核仁的转录起始，到前体亚基在核质的加工，再到细胞质中的最终成熟，每一步都至关重要。此前，人们虽对核糖体组装有一定了解，但仍存在诸多未知。例如，在细胞质中，前 60S 亚基（pre - 60S）成熟为功能性 60S 亚基的过程里，一些关键组装因子的作用机制尚未完全明晰，尤其是 Reh1 在其中的具体角色和动态变化。这就像拼图中缺失的关键几块，阻碍着我们对核糖体组装全景的完整认知。为了填补这些知识空白，来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校（The University of Texas at Austin）的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为核糖体组装机制的理解带来了新的曙光。
研究人员运用了多种技术手段来深入剖析 Reh1 的奥秘。其中，选择性核糖体分析（selective ribosome profiling）用于确定 Reh1 结合核糖体在 mRNA 上的位置；冷冻电镜（cryoelectron microscopy，cryo - EM）则帮助研究人员直观地观察 Reh1 结合 80S 核糖体的结构。此外，他们还构建了多种酵母突变株进行实验，通过对不同突变株的分析，进一步探究 Reh1 的功能和作用机制。
Reh1 与核糖体的沉降关系
研究人员通过蔗糖密度梯度沉降实验监测 Reh1 的沉降情况。他们发现，与其他典型的前 60S 因子（如 Nmd3 和 Tif6）不同，Reh1 不仅存在于游离 60S 亚基的组分中，还出现在多核糖体（polysomes）组分里。这表明 Reh1 在亚基结合后仍会持续存在于 60S 亚基上，暗示其在 Tif6 释放之后才会从核糖体上脱离。
Reh1 进入多核糖体的途径
为了探究 Reh1 进入多核糖体的途径，研究人员构建了 Reh1 突变体。他们在 Reh1 的 C 末端延伸了来自 Sdo1 的不同长度的氨基酸序列。实验结果显示，延伸 6 个或 10 个氨基酸的突变体（Reh1 + 6、Reh1 + 10）表现出显性负效应，且 Reh1 + 6 主要富集在 pre - 60S 组分中，几乎不存在于 80S 和多核糖体组分中。这有力地证明了野生型 Reh1 是通过生物发生途径进入多核糖体的。
Reh1 突变体对其他组装因子的影响
研究人员进一步研究了 Reh1 + 6 对其他组装因子的影响。体外实验表明，Reh1 + 6 能够剂量依赖性地抑制 Efl1 的 GTP 酶活性。在体内实验中，过表达 Reh1 + 6 会强烈抑制 Tif6 和 Nmd3 的核循环，但对 Nog1、Arx1 和 Mrt4 的循环没有影响。此外，TIF6 - V192F 突变能够缓解 Reh1 + 6 的显性负效应，使含有 Reh1 + 6 的 60S 亚基进入多核糖体。这些结果表明，Reh1 + 6 特异性地阻断了 60S 组装的后期步骤，并且 Reh1 在 Tif6 释放之后才会被释放。
Reh1 结合核糖体的定位分析
利用选择性核糖体分析技术，研究人员发现 Reh1 结合核糖体的足迹在开放阅读框（ORF）的前 75 个核苷酸内显著富集，并且在终止密码子处也有较强的信号。对 Reh1Δ6（缺失 C 末端 6 个氨基酸的突变体）的研究发现，其结合核糖体的足迹在编码序列中持续的深度比野生型 Reh1 更深。这表明，随着新生多肽链的延伸，当遇到 Reh1 的 C 末端时，Reh1 可能会被释放，而缩短 Reh1 的 C 末端能够使核糖体在转录本上停留的时间更长。
Reh1 结合核糖体与起始 tRNA 的关系
研究人员发现，Reh1 结合的核糖体中起始 tRNA（tRNAiMet）相对于其他 tRNA（如 tRNAMet、tRNAArgUCU）有显著富集。这一结果与核糖体分析的结果相吻合，进一步支持了 Reh1 结合的核糖体在翻译起始阶段发挥作用的观点。
Reh1 - 80S 复合物的结构分析
通过冷冻电镜技术，研究人员解析了 Reh1 - 80S 复合物的结构。结果显示，Reh1 的 C 末端 57 个氨基酸几乎占据了整个多肽出口通道（PET）。在近一半的 Reh1 - 80S 颗粒中，A 和 P 位点存在 mRNA 和 tRNA，部分复合物中还含有 eIF5A。这些结构特征表明，Reh1 - 80S 复合物代表了在翻译延伸过程中被捕获的活跃翻译核糖体。虽然 eIF5A 的存在与翻译延伸有关，但实验表明它并非 Reh1 释放所必需的。
研究结论表明，Reh1 是 60S 亚基成熟过程中的最后一个组装因子，在翻译起始后的早期延伸阶段，由于新生多肽链的延伸，Reh1 从多肽出口通道被挤出，从而完成其使命。这一发现完善了我们对 60S 亚基细胞质成熟过程的理解，揭示了核糖体组装与翻译起始之间更为紧密的联系。同时，对于 Reh1 功能的深入了解，也为进一步研究核糖体质量控制机制提供了新的方向。在未来，有望基于这些研究成果，深入探索相关疾病中核糖体功能异常的机制，为开发新的治疗策略奠定基础。
