清华大学生科院Nature子刊解析翻译调控新机制

2014年11月2日,清华大学生命学院高宁、雷建林研究组共同在Nature Structural & Molecular Biology刊物上,在线发表文章“Structural basis for interaction of a cotranslational chaperone with the eukaryotic ribosome”。该论文报道了辅助新生肽链折叠的共翻译分子伴侣(co-translational chaperone)与酵母80S核糖体形成的复合物的冷冻电镜三维结构,并结合功能实验数据,首次揭示了共翻译分子伴侣调控蛋白翻译中的肽链延伸过程的分子机制。 当新生肽链从核糖体上合成出来时,由于一些疏水氨基酸的暴露,新生肽链很容易发生聚集以及错误的折叠。为了避免上述情况的发生,生物体进化出了一些共翻译分子伴侣(co-translational chaperones),来保护新生肽链,并帮助新生肽链......阅读全文

核糖体碰撞广泛存在并可促进新生肽链的共翻译折叠

  翻译是核糖体读取mRNA上承载的遗传信息并转译为氨基酸序列的有序过程。mRNA序列除了包含氨基酸序列的信息,还可能携带调控翻译延伸速率的信息。但相比于从密码子到氨基酸的明确对应关系,学界关于翻译延伸速率的调控信息知之甚少。新兴的ribo-seq技术通过RNA酶降解无核糖体“保护”的mRNA片段,

清华大学生科院Nature子刊解析翻译调控新机制

  2014年11月2日,清华大学生命学院高宁、雷建林研究组共同在Nature Structural & Molecular Biology刊物上,在线发表文章“Structural basis for interaction of a cotranslational chaperone with

RNA翻译与蛋白质折叠之间的微妙舞蹈

  在蛋白质的合成过程中,RNA翻译会影响蛋白质的折叠,而蛋白质折叠也会影响RNA的翻译。  在过去的十年里,我们对细胞内蛋白质合成方式的认知取得了快速的增长,其中包括蛋白质合成的各个基本步骤:转运RNA(transfer RNA, tRNA)是如何高保真、高速率地对信使RNA(messenger

分子伴侣参与新生肽链的作用介绍

  首先,在蛋白合成过程中,伴侣分子能识别与稳定多肽链的部分折叠的构象,从而参与新生肽链的折叠与装配。例如,植物光合作用的关键酶——二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶(Rubisco)在合成时,新合成的亚基单体组装成全酶(共8 个大亚基、8个小亚基,大亚基基因组叶绿体编码,小亚基基因组核编码)之前,就有Rub

简述新生肽链的折叠组装和运输

  COP Ⅱ介导由内质网输出的膜泡运输,这种膜泡由内质网的排出位点(exit sites)以出芽的方式排出,内质网的排出位点没有结合核糖体,随机分布在内质网上。不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同,主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间,这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的,

简述新生肽链的折叠、组装和运输

  COP II介导由内质网输出的膜泡运输,这种膜泡由内质网的排出位点(exit sites)以出芽的方式排出,内质网的排出位点没有结合核糖体,随机分布在内质网上。不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同,主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间,这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的

关于新生肽链的基本信息介绍

  新生肽链在ER腔中折选和修饰是有关的,糖的连接对于正确的折叠是十分必要的。蛋白二硫异构酶可以改变二硫键,影响到折叠,它和特殊的ER蛋白的结合是必须的,此酶的某些活性或全部的活性可能是酶作为ER中的一种复合体的形式来实现的。即在越膜位点和蛋白结合才能发挥它的功能。  多肽经过内质网的加工、修饰、折

蛋白质的新生肽链的折叠

近年来,对蛋白质的新生肽链在体内的折叠研究已成为一个热点,发现了许多帮助肽链折叠的蛋白质,其中有些有利于二硫键的交换和配对(二硫键异构酶)与脯氨酰参与的肽键的异构化(肽基脯氨酰异构酶),还有一大类被称为蛋白质伴侣。后者的主要特点是能和疏水性的肽段结合,一方面避免肽链因疏水作用而聚集,另一方面帮助新生

RF3通过提前释放新生肽链,维持蛋白质稳态的新机制

  蛋白质如何实现正确折叠是生物学尚未解决的一个重大问题。上世纪60年代,诺奖获得者Anfinsen提出了经典概念:“蛋白质的结构是由其氨基酸序列决定,并可在体外变性后自发地重新折叠成天然构象”。随着蛋白质折叠研究的广泛开展,马普生化所的Ulrich Hartl教授和普林斯顿大学的Arthur Ho

核糖体结合位点形成多肽链的介绍

  氨基酸在核糖体上的聚合作用,是合成的主要内容,可分为三个步骤:  ⑴多肽链的起始:mRNA从核到胞质,在起始因子和Mg的作用下,小亚基与mRNA的起始部位结合,甲硫氨酰(蛋氨酸)—tRNA的反密码子,识别mRNA上的起始密码AuG(mRNA)互补结合,接着大亚基也结合上去,核糖体上一次可容纳二个

蛋白质翻译不出来吗?可能是氨基酸序列正在破坏核糖体

  蛋白质是多肽链组成的三位结构,多肽链的氨基酸序列由DNA密码书写,编写多肽链的过程发生在核糖体,它们被称为蛋白质合成机器。根据遗传密码,来自DNA拷贝序列的信使RNA逐个聚合氨基酸分子,直到整条链的终点才从核糖体上脱离。  核糖体合成蛋白质的过程被称为“翻译”,所以生物体的所有蛋白质都是通过翻译

蛋白质合成的简单过程

蛋白质合成需要经过肽链起始、肽链延长、肽链终止、翻译后加工等过程。1、肽链起始在许多起始因子的作用下,首先是核糖体的小亚基和mRNA上的起始密码子结合,然后甲酰甲硫氨酰tRNA(tRNA fMet)结合上去,构成起始复合物。通过tRNA的反密码子UAC,识别mRNA上的起始密码子AUG,并相互配对,

蛋白质合成的简单过程

蛋白质合成需要经过肽链起始、肽链延长、肽链终止、翻译后加工等过程。1、肽链起始在许多起始因子的作用下,首先是核糖体的小亚基和mRNA上的起始密码子结合,然后甲酰甲硫氨酰tRNA(tRNA fMet)结合上去,构成起始复合物。通过tRNA的反密码子UAC,识别mRNA上的起始密码子AUG,并相互配对,

研究原位捕捉真核核糖体动态翻译周期

核糖体翻译将mRNA中的信息解码并转化为直接执行细胞功能的蛋白质。这些蛋白质构成了新陈代谢的基础,并在维持细胞过程和有机体生命活动的正常运作中发挥着关键作用。翻译过程涉及多个环节和各种分子的精确协同作用,使得体外纯化的样品单颗粒分析技术难以捕捉到完整的翻译过程。尽管领域内已有较多基于电子断层成像的核

翻译全局控制改善外源蛋白质的折叠效率

  近日,华南理工大学林影教授和暨南大学张弓教授的团队在Biotechnology for Biofuels杂志(生物工程类一区)上发表文章,使用翻译全局控制方法,改善外源蛋白质在毕赤酵母中表达的折叠效率,有效提高活性蛋白质产量。据悉,这是翻译组调控在真核生物细胞工厂底盘细胞中的首次成功应用,极大地

肽链图解

(1)组成蛋白质的氨基酸的结构通式是: ;图中Ⅰ-NH2是氨基,Ⅵ-COOH是羧基. (2)分析题图可知,该化合物含有三个R基Ⅱ、Ⅳ、ⅥI,因此属于三肽化合物;图中的Ⅲ、Ⅴ是肽键. (3)该化合物是由3个氨基酸脱去2分子水形成的. 故答案为: (1) 氨基 羧基. (2)三肽 2Ⅲ、Ⅴ. (3)3

蛋白质分选的基本途径

  蛋白质的分选可以大体分为两条途径:  1、翻译后转运途径:在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成,然后转运至膜围绕的细胞器,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核,或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和支架蛋白。  2、共翻译转运途径:蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导转移至糙面内质网

翻译因子EF4给核糖体挂“倒挡”

  中国科学院生物物理所秦燕课题组和清华大学高宁课题组合作,揭示了核糖体在蛋白翻译过程中“倒退”的分子机理,即翻译因子EF4通过释放肽酰tRNA的3’末端催化核糖体的倒退运动。相关成果1月26日凌晨在线发表于《自然—结构与分子生物学》。  核糖体是生命出现前的最后一个必需要素,被生物学家称为地球上所

研究揭示翻译起始前核糖体的双向扫描过程

  核糖体准确地识别起始密码子并起始翻译是决定生物体内蛋白质稳态的重要机制。前人研究发现真核生物翻译前起始复合物(Preinitiation complex,PIC,包含核糖体小亚基和多种起始因子)通常从最靠近mRNA的5′帽的AUG起始翻译。如果在报告基因起始密码子AUG(annotated AU

清华学者揭示新的mRNA翻译终止机制

   2016年12月1日,清华大学生命科学学院、结构生物学高精尖创新中心高宁课题组和合作者在《Nature》在线发表题为Mechanistic insights into the alternative translation termination by ArfA and RF2的研究论文。该论

关于核糖体结合位点的信号学说的要点介绍

  ⑴分泌蛋白质多肽的合成一开始也在游离多聚核糖体上,但其mRNA在AUG之后有一段45-90bp的信号顺序(密码),由此能翻译出15-30个氨基酸的多肽(信号肽)SignalPeptide。这种能合成信号肽的核糖体将成为附着核糖体与内质网结合,不能合成信号肽的为游离核糖体,仍散布于胞质中。  ⑵近

关于聚核糖体的功能—蛋白质生物合成的第三个阶段介绍

  与膜结合的核糖体和游离核糖体在性质上是一样的,那这种核糖体为什么会结合到粗面内质网膜上呢?新肽链又是怎样进入RER囊腔的呢?信号学说阐明了固着核糖体上合成蛋白质的特殊性,该学说的基本要点。  (1)分泌蛋白质多肽的合成一开始也在游离多聚核糖体上,但其mRNA在AUG之后有一段45-90bp的信号

核糖体上合成蛋白质的基本过程

1.氨基酸的激活和转运  阶段在胞质中进行,氨基酸本身不认识密码,自己也不会到Ribosome上,须靠tRNA。   氨基酸+tRNA →→氨基酰tRNA复合物   每一种氨基酸均有专一的氨基酰-tRNA合成酶催化,此酶首先激活氨基酸的羟基,使它与特定的tRNA结合,形成氨基酰tRNA复合物。所以,

核糖体合成蛋白质的过程以及各部分的功能

1.氨基酸的激活和转运  阶段在胞质中进行,氨基酸本身不认识密码,自己也不会到Ribosome上,须靠tRNA。   氨基酸+tRNA →→氨基酰tRNA复合物   每一种氨基酸均有专一的氨基酰-tRNA合成酶催化,此酶首先激活氨基酸的羟基,使它与特定的tRNA结合,形成氨基酰tRNA复合物。所以,

SRP(信号肽识别粒子)的三个重要的功能

  (1)它能和新生的分泌蛋白的信号肽相结合;(2)还能和位于膜上的蛋白受体相结合;(3)延伸制动。  SRP活性能在体外由单个成分获得再生。其实有功能的SRP可由一种7SRNA和其它一些蛋白组装而成。像其它转运和跨膜蛋白一样,SRP普遍存在于真核生物中。  SRP和SRP受体二者的催化功能是将带有

信号肽识别粒子的三个重要功能的介绍

  1、它能和新生的分泌蛋白的信号肽相结合;  2、还能和位于膜上的蛋白受体相结合;  3、延伸制动。  SRP活性能在体外由单个成分获得再生。其实有功能的SRP可由一种7SRNA和其它一些蛋白组装而成。像其它转运和跨膜蛋白一样,SRP普遍存在于真核生物中。  SRP和SRP受体二者的催化功能是将带

蛋白质合成的概述

  蛋白质合成是生物按照从脱氧核糖核酸 (DNA)转录得到的信使核糖核酸(mRNA)上的遗传信息合成蛋白质的过程。由于mRNA上的遗传信息是以密码形式存在的,只有合成为蛋白质才能表达出生物性状,因此将蛋白质生物合成比拟为转译或翻译。蛋白质生物合成包括氨基酸的活化及其与专一转移核糖核酸(tRNA)的连

科学家原位捕捉真核核糖体动态翻译周期

中国科学院生物物理研究所章新政研究组近日揭示了真核细胞核糖体翻译过程中动态变化的新机制,为深入理解蛋白质合成的精细调控提供了新的视角。相关研究成果1月9日发表于《自然-结构与分子生物学》。核糖体翻译对生命至关重要,它将mRNA中的信息解码并转化为直接执行细胞功能的蛋白质。然而,翻译过程复杂且涉及多种

肽链的设计

  多肽是复杂的大分子,因此每条序列在物理和化学特性上都是独特的。有些多肽合成很困难,另有些多肽虽然合成相对容易,但纯化困难。zui常见的问题是许多肽不溶于水溶液,因此在纯化中,这些疏水肽必须溶于非水溶剂中,或特殊的缓冲液,而这些溶剂或缓冲液很可能不适合应用于生物实验系统,因此研究人员不能使用该肽达

分子生物学课程教学讲义(三)

第三讲 蛋白质合成一.基因与基因表达的一般概念基因作为唯一能够自主复制、永久存在的单位,其生理学功能以蛋白质形式得到表达。DNA序列是遗传信息的贮存者,它通过自主复制得到永存,并通过转录生成mRNA,翻译生成蛋白质的过程控制所有生命现象。编码链(coding strand)又称sense stran