研究人員捕獲運(yùn)動(dòng)中的新核糖體結(jié)構(gòu)

2021年7 月 9 日——研究人員使用單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移 (smFRET) 和低溫電子顯微鏡 (cryo-EM) 捕獲了核糖體的六種新結(jié)構(gòu)及其定向運(yùn)動(dòng)。結(jié)果于7月7日發(fā)表在《自然》雜志上。

核糖體是支持生物學(xué)中心法則的關(guān)鍵機(jī)器——DNA 首先被轉(zhuǎn)錄成 RNA，然后 RNA 被翻譯成蛋白質(zhì)。在執(zhí)行其工作時(shí)，核糖體會(huì)經(jīng)歷許多構(gòu)象變化，以適應(yīng)不同的 mRNA 和轉(zhuǎn)移 RNA (tRNA) 貨物。雖然已知核糖體經(jīng)歷了一系列與 mRNA 和 tRNA 接觸的階段，但尚未完全了解運(yùn)動(dòng)的精確分子和方向基礎(chǔ)。

“科學(xué)中的一個(gè)基本問題是分子如何利用熱能和化學(xué)能來執(zhí)行其不同的功能，”通訊作者、圣裘德單分子成像中心的首席研究員兼負(fù)責(zé)人斯科特布蘭查德博士在一份聲明中說。 . “生命的真正奧秘之一是弄清楚分子如何以有序的方式在各種構(gòu)象之間導(dǎo)航，以產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)和工作。”

St. Jude 團(tuán)隊(duì)使用 smFRET 來指導(dǎo)在易位的早期和晚期階段捕獲核糖體的六個(gè)冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。這個(gè)過程推進(jìn)了 mRNA-tRNA 部分，以允許下一個(gè)密碼子進(jìn)入解碼中心。

布蘭查德說：“我們的工作將單分子數(shù)據(jù)與靜態(tài)結(jié)構(gòu)方法冷凍電鏡相結(jié)合，我們可以實(shí)時(shí)獲取分子運(yùn)動(dòng)信息。” “smFRET 在揭示具有分子解釋的有序事件序列的能力方面非常強(qiáng)大。”

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