撰寫者 | qi準確合成蛋白質的關鍵在於mRNA和tRNA必須通過核醣體的快速易位，才能將翻譯閱讀框推進為乙個密碼子，而錯誤的舉動會導致後續密碼子的錯誤讀取。 X射線晶體學和基於冷凍電鏡的分析揭示了許多細菌核醣體易位複合物的結構然而，真核生物80年代核醣體的複雜性更高，其分子量比原核生物高約40%，此外，越來越多的遺傳和生化研究表明，真核翻譯裝置嚴重依賴RNA和tRNA獨特的轉錄後修飾。真核生物如何在確保弱密碼子-反密碼子相互作用的同時避免移碼問題？先前的工作指出，GTP 結合真核翻譯延伸因子 2 （eef2）對核醣體易位至關重要。EEF2 和古細菌 AEF2 都含有組氨酸（二硫醯胺、二硫醯胺）的嚴格保守的翻譯後修飾。。最近對釀酒酵母核醣體易位中間體（Ti）的晶體結構分析表明，EEF2結構域IV和二苯甲醯胺的早期易位與密碼子-反密碼子雙鏈體穩定性的維持有關。然而，二甲醯胺在其他階段的作用仍然未知。 為了解決這個問題，最近，來自法國斯特拉斯堡大學的gulnara yusupova團隊在nature該雜誌發表了一篇題為mrna reading frame maintenance during eukaryotic ribosome translocation文章，他們通過分離真核釀酒酵母核醣體的 10 個高解像度冷凍電鏡結構，這些結構與由 mRNA、肽基 tRNA 和脫醯化 tRNA 組成的完整易位模組結合（多達 197）揭示了確保真核生物準確翻譯的複雜相互作用網路。
為核醣體易位過程中真核生物80s中間體的視覺化該團隊在體外製備了釀酒酵母的80S核醣體複合物，在不同基團的反應中加入EEF2抑制劑Sodarin和不可水解的GTP類似物GMPPCP，並對各組進行冷凍電鏡分析，以獲得不同條件下與mRNA-tRNA2模組結合的80S核醣體不同複合物的結構。 通過對TIS不同階段的分析，發現在沒有GTP水解或Sodarin存在的情況下，易位不能完全完成，雖然在從Ti-2到Ti-5的過渡過程中觀察到EEF2從80s開始逐漸解離，但其結構域IV與肽基tRNA之間的接觸仍然存在， 這對於保持密碼子-反密碼子雙鏈體的完整性至關重要，直到易位的最後階段。需要注意的是，他們發現EEF2結構域IV中的翻譯後修飾的二萘醯胺不僅通過施加空間約束來穩定正確的密碼子-反密碼子相互作用，而且還通過探測密碼子-反密碼子雙鏈體的小溝來識別錯配的肽基tRNA，這種額外的校對機制可以防止易位過程中摻入不正確的氨基酸，有助於提高真核生物蛋白質合成的準確性。 在這項研究中，研究小組還提出了Sodarin抑制易位的可能機制，通過結構分析，發現Sodarin可以從早期Ti-1開始與核醣體相關的EEF2結合，但通過比較EEF2與早期和晚期Ti，發現Sodarin的存在對EEF2的整體構象沒有實質性影響， 允許組裝達到晚期Ti-5狀態，此時Sodarin可能在80年代通過阻止EEF2結構域III重塑並最終與核醣體解離而使EEF2停滯在核醣體上。
與原核生物相比，真核翻譯系統具有更複雜、更精細的維持機制，廣泛的真核生物特異性RNA和tRNA轉錄後修飾系統，以及EEF2及其獨特的翻譯後修飾，保證了蛋白質合成的準確性。 未來需要進一步的結構研究，例如時間分辨冷凍電鏡，以全面了解事件的精確時間。 原文鏈結：
引用
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