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Science:震惊!某些生物的线粒体核糖体竟由蛋白主导

来源:本站原创 2018-09-15 07:54

2018年9月15日/生物谷BIOON/---作为一种单细胞寄生虫,布氏锥虫(Trypanosoma brucei)导致昏睡病,如果不及时加以治疗,这种疾病为危及人类的生命。布氏锥虫的线粒体中存在着非常不同寻常的核糖体。核糖体是细胞内最重要的分子机器之一,在进化过程中几乎没有变化。它们的功能是读取我们的基因的转录物,并将这些转录物翻译为蛋白。

在一项新的研究中,来自瑞士苏黎世联邦理工学院和伯尔尼大学的研究人员利用低温电镜技术首次解析出这种非常特殊的线粒体核糖体在原子分辨率下的结构。相关研究结果于2018年9月13日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Evolutionary shift toward protein-based architecture in trypanosomal mitochondrial ribosomes”。
图片来自Oluşturulma tarihi/Wikipedia。

线粒体是一种能够在每个真核细胞中发现的细胞器。它们是细胞的能量工厂,含有它们自己的线粒体核糖体(mitoribosome)。它们产生许多对这些能量工厂至关重要的蛋白。锥虫的线粒体核糖体具有与来自其他生物的核糖体相同的基本功能。然而,它们专门适应于锥虫的生物学特性,而且它们的结构存在着极大的差异。

所有核糖体都由两种类型的组分---核糖核酸(RNA)和蛋白---组成。有趣的是,这些研究人员发现锥虫的线粒体核糖体比任何其他的核糖体(包括在人类身上发现的核糖体)都要大。苏黎世联邦理工学院教授Nenad Ban说,“锥虫的线粒体核糖体主要由蛋白构成,而其他的核糖体的结构主要由RNA决定。因此,在锥虫的线粒体核糖体中,蛋白接管了RNA构成单元(building block)的结构作用。”

Ban解释道,“此外,对锥虫中的由蛋白主导的线粒体核糖体与其他生物中的由RNA主导的核糖体进行比较会让我们更好地理解所有核糖体之间共有的最基本的功能元件和构成单元。”

锥虫不仅是一种重要的模型系统用于基础研究,而且它们也具有相当大的医学意义,这是因为它们会导致昏睡病。线粒体核糖体对锥虫的存活是至关重要的。鉴于它们的结构与人类核糖体存在着相当大的差异,它们代表着一种有希望的用于潜在地治疗昏睡病的药物靶标。人类和锥虫体线粒体核糖体的结构之间的比较可能对鉴定出用于治疗由锥虫引起的疾病的选择性抑制剂是大有用处的。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

David J. F. Ramrath1,*, Moritz Niemann2,*, Marc Leibundgut et al. Evolutionary shift toward protein-based architecture in trypanosomal mitochondrial ribosomes. Science, Published Online: 13 September 2018, doi:10.1126/science.aau7735.

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