撰写者 | qi准确合成蛋白质的关键在于mRNA和tRNA必须通过核糖体的快速易位，才能将翻译阅读框推进为一个密码子，而错误的举动会导致后续密码子的错误读取。 X射线晶体学和基于冷冻电镜的分析揭示了许多细菌核糖体易位复合物的结构然而，真核生物80年代核糖体的复杂性更高，其分子量比原核生物高约40%，此外，越来越多的遗传和生化研究表明，真核翻译装置严重依赖RNA和tRNA独特的转录后修饰。真核生物如何在确保弱密码子-反密码子相互作用的同时避免移码问题？先前的工作指出，GTP 结合真核翻译延伸因子 2 （eef2）对核糖体易位至关重要。EEF2 和古细菌 AEF2 都含有组氨酸（二硫酰胺、二硫酰胺）的严格保守的翻译后修饰。。最近对酿酒酵母核糖体易位中间体（Ti）的晶体结构分析表明，EEF2结构域IV和二苯甲酰胺的早期易位与密码子-反密码子双链体稳定性的维持有关。然而，二甲酰胺在其他阶段的作用仍然未知。 为了解决这个问题，最近，来自法国斯特拉斯堡大学的gulnara yusupova团队在nature该杂志发表了一篇题为mrna reading frame maintenance during eukaryotic ribosome translocation文章，他们通过分离真核酿酒酵母核糖体的 10 个高分辨率冷冻电镜结构，这些结构与由 mRNA、肽基 tRNA 和脱酰化 tRNA 组成的完整易位模块结合（多达 197）揭示了确保真核生物准确翻译的复杂相互作用网络。
为核糖体易位过程中真核生物80s中间体的可视化该团队在体外制备了酿酒酵母的80S核糖体复合物，在不同基团的反应中加入EEF2抑制剂Sodarin和不可水解的GTP类似物GMPPCP，并对各组进行冷冻电镜分析，以获得不同条件下与mRNA-tRNA2模块结合的80S核糖体不同复合物的结构。 通过对TIS不同阶段的分析，发现在没有GTP水解或Sodarin存在的情况下，易位不能完全完成，虽然在从Ti-2到Ti-5的过渡过程中观察到EEF2从80s开始逐渐解离，但其结构域IV与肽基tRNA之间的接触仍然存在， 这对于保持密码子-反密码子双链体的完整性至关重要，直到易位的最后阶段。需要注意的是，他们发现EEF2结构域IV中的翻译后修饰的二萘酰胺不仅通过施加空间约束来稳定正确的密码子-反密码子相互作用，而且还通过探测密码子-反密码子双链体的小沟来识别错配的肽基tRNA，这种额外的校对机制可以防止易位过程中掺入不正确的氨基酸，有助于提高真核生物蛋白质合成的准确性。 在这项研究中，研究小组还提出了Sodarin抑制易位的可能机制，通过结构分析，发现Sodarin可以从早期Ti-1开始与核糖体相关的EEF2结合，但通过比较EEF2与早期和晚期Ti，发现Sodarin的存在对EEF2的整体构象没有实质性影响， 允许组装达到晚期Ti-5状态，此时Sodarin可能在80年代通过阻止EEF2结构域III重塑并最终与核糖体解离而使EEF2停滞在核糖体上。
与原核生物相比，真核翻译系统具有更复杂、更精细的维持机制，广泛的真核生物特异性RNA和tRNA转录后修饰系统，以及EEF2及其独特的翻译后修饰，保证了蛋白质合成的准确性。 未来需要进一步的结构研究，例如时间分辨冷冻电镜，以全面了解事件的精确时间。 原文链接：
引用
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