原子水平上解析了線粒體核糖體大亞基的結(jié)構(gòu)

據(jù)上海恒遠(yuǎn)生物報(bào)道：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的研究人員，在原子水平上解析了線粒體核糖體大亞基的結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)研究為人們展示了這種核糖體的分子構(gòu)架，有助于更好的理解抗生素的作用模式。

ETH Zurich 教授Nenad Ban和Ruedi Aebersold領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，對(duì)高度復(fù)雜的線粒體核糖體進(jìn)行了研究。世界上的所有生命都擁有核糖體，不過(guò)真核生物(包括真菌、植物、動(dòng)物和人類)的核糖體比細(xì)菌核糖體復(fù)雜得多。真核生物的核糖體有兩種類型，即細(xì)胞質(zhì)核糖體和線粒體核糖體。其中，線粒體核糖體是真核生物所*的。

核糖體是將遺傳密碼翻譯成蛋白質(zhì)的細(xì)胞機(jī)器。核糖體由兩個(gè)亞基組成，小亞基用tRNA解碼mRNA，大亞基將tRNA帶來(lái)的氨基酸連成一串。

更高分辨率，更多細(xì)節(jié)

線粒體核糖體很難研究，因?yàn)樗鼈兒可俣也缓梅蛛x。今年年初，ETH研究團(tuán)隊(duì)就曾在Nature雜志上發(fā)表過(guò)哺乳動(dòng)物細(xì)胞線粒體核糖體大亞基的分子結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)的分辨率達(dá)到了4.9 ?。然而，這一分辨率還不足以建立可靠的完整原子模型。現(xiàn)在Nenad Ban教授再次發(fā)表Nature文章，將這一結(jié)構(gòu)的分辨率降到了3.4 ?。

這項(xiàng)研究使用了高分辨率的冷凍電鏡和質(zhì)譜分析法。由于技術(shù)的進(jìn)步，直到zui近人們才有能力獲得分辨率在4 ?以下的生物分子圖像。

臨床意義

這項(xiàng)研究為人們展示了肽酰轉(zhuǎn)移酶活性中心(PTC)的分子細(xì)節(jié)，氨基酸就是在那里連接起來(lái)的。PTC合成的蛋白zui終會(huì)穿過(guò)一個(gè)通道，離開核糖體的大亞基。




這個(gè)通道是特定抗生素的作用目標(biāo)，抗生素駐留在通道中，阻止合成的蛋白走出通道。然而，抗生素應(yīng)該只抑制細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成。“臨床上使用的抗生素，不能攻擊人類核糖體，"文章的*作者Basil Greber說(shuō)。

問(wèn)題是線粒體核糖體與細(xì)菌核糖體很相似，很容易受到特定抗生素的干擾，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。了解線粒體核糖體的原子結(jié)構(gòu)，可以幫助人們?cè)O(shè)計(jì)更有針對(duì)性的抗生素。