原子水平上解析了線粒體核糖體大亞基的結構

據上海恒遠生物報道：蘇黎世聯邦理工學院(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構。這項研究為人們展示了這種核糖體的分子構架，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領導團隊，對高度復雜的線粒體核糖體進行了研究。世界上的所有生命都擁有核糖體，不過真核生物(包括真菌、植物、動物和人類)的核糖體比細菌核糖體復雜得多。真核生物的核糖體有兩種類型，即細胞質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的細胞機器。核糖體由兩個亞基組成，小亞基用tRNA解碼mRNA，大亞基將tRNA帶來的氨基酸連成一串。

更高分辨率，更多細節

線粒體核糖體很難研究，因為它們含量少而且不好分離。今年年初，ETH研究團隊就曾在Nature雜志上發表過哺乳動物細胞線粒體核糖體大亞基的分子結構，當時的分辨率達到了4.9 ?。然而，這一分辨率還不足以建立可靠的完整原子模型。現在Nenad Ban教授再次發表Nature文章，將這一結構的分辨率降到了3.4 ?。

這項研究使用了高分辨率的冷凍電鏡和質譜分析法。由于技術的進步，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

這項研究為人們展示了肽酰轉移酶活性中心(PTC)的分子細節，氨基酸就是在那里連接起來的。PTC合成的蛋白zui終會穿過一個通道，離開核糖體的大亞基。




這個通道是特定抗生素的作用目標，抗生素駐留在通道中，阻止合成的蛋白走出通道。然而，抗生素應該只抑制細菌的蛋白質合成。“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。

問題是線粒體核糖體與細菌核糖體很相似，很容易受到特定抗生素的干擾，進而導致嚴重的副作用。了解線粒體核糖體的原子結構，可以幫助人們設計更有針對性的抗生素。