核糖体蛋白质的翻译特异性——遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J.D.Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后经许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降,而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体(?)105裂解量下降;蛋白质合成受阻;而RNA和DNA合成正常。测定了噬菌体(?)29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10~(-6);少数升高,最高达三倍;还有一些升降都不明显。大肠杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,λ噬菌体的成斑率和相对产量大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.1485(λcI857)的S12发生依赖链霉素突变,λcI857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌A19野生型菌株中,λ噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10,S16,S19,S20和L3发生突变,能抑制N基因表达;L21 L25,L24突变,N基因不能表达;L27突变,促进N基因表达;S8,L6,L7/L12,L     

核糖体蛋白质的翻译特异性— 遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J. D. Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后0. 许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切 功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研 究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降, 而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体 总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在 S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体娜05裂解量下降;蛋白质合成受Pf-;而RN A和 DNA合成正常。测定了噬菌体价29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑 率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10-6;少数升高,最高达三倍;还百一些升降都 不明显。大汤杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,x噬菌体的成5k率和相对产量 大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.148叹Xc 1857）的S12发生依赖 链霉素突变,肠1857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌 A19野生型菌株中,I噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10, S16, S19, S20 和L3友生突变,能抑制N基因表达;L21 + L25, L24突变,N基因不能表达;L27突 变,促进N基因表达;S8,L6,L7ZL12,L14禾L23突变,对N基因表达没有明显影响。 把N基囚克隆在质拉上,用功能互补的方法,测定N基因表达的程度。结果清楚表明, S12发生依赖链霉素突变,N基因不能表达;发生杭链霉素突变,却表达正常。综合以上 实验结果,可见不同的核糖体蛋白质突变时同一基因表达的影响不同;同一核糖体蛋白 质突变对不同基因表达的影响也不同。还有一些核糖体蛋白质突变,对其他基因表达没 有明显的影响。     

分子遗传学简介

rRNA （核糖体RNA) rRNA与蛋白质组成核糖体,核糖体是蛋白质合成 的场所。每个核糖体由大小两个亚基组成,它们的形 状、大小和化学组成是不同的。来源于真核细胞的核 糖体是由40S小亚基与60S大亚基组成的,它自身沉 降系数为80S。来源于原核细胞的核糖体则是由30S 小亚基与50S大亚基组成的,它自身沉降系数为70So     

5S核糖体RNA的结构与功能

<正> 核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。它是一个巨大的核糖核蛋白颗粒,由大小两个亚基构成。在真核生物中,核糖体的大亚基是60S亚基,由5S,5.8S,28S RNA和约45种蛋白质组成;在原核生物中是50S亚基,由5S,23S RNA和约34种蛋白质组成。5S rRNA作为核糖体大亚基的组份之一,已在真核生物,原核生物,古细菌,植物的线粒体和叶绿体中被发现,     

枯草杆菌抗链霉素和依赖链霉素突变体孢子形成的改变

从枯草杆菌(Bacillus subtilis)BF-7658菌株分离到自发抗链霉素突变体34株,自发依赖链霉素突变体84株。就孢子形成而言,这些链霉素突变体可以分成四类,其表型分别为Str~R Spo~ ,Str~R Spo~-,Str~R Spo~C和Str~D Spo~-。以双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了上述四类共22株抗链霉素突变体和50株依赖链霉素突变体的核糖体蛋白质,结果表明,30S核糖体亚基S12蛋白质的泳动度没有明显可见的改变,而依赖链霉素突变的回复体(Str~S Spo~ )明显改变了核糖体蛋白质S4或S5的泳动度。     

枯草杆菌168核糖体蛋白质基因突变

用NTG诱变一株B.subtilis168依赖链霉素突变体SD103,筛选不依赖链霉素的温度敏感突变体,用凝胶电泳分析它们核糖体蛋白质的改变,发现30％以上的突变体在电泳凝胶上出现改变的核糖体蛋白质,因此这是一种获得多种B.subtilis核糖体蛋白质穿变的简便而有效的方法。     

微孢子虫核糖体小亚单位RNA（ssurRNA）基因

微孢子虫是广泛分布于自然界的细胞内原虫类寄生虫,它们可寄生于整个生物界。微孢子虫是真核生物,但其核糖体及核糖体RNA（rRNA）为原核生物型。为探讨9种家蚕病原性微孢子虫的种地位及亲缘关系,对已广泛用于生物进化分类的核糖体小亚单位RNA（ssurRNA)基因进行了研究。由微孢子虫ssurRNA基因序列同源笥分析所构建的系统进货发育树及Southern杂交分析表明,这9种微孢子虫同为Nosema属,为同属不同种。     

枯草杆菌依赖链霉素、抗链霉素突变体及其核糖体蛋白质

从枯草杆菌分离到依赖链霉素和抗链霉素突变体,并且对这两种突变体作了遗传学图。通过三因子转化实验把str标定在cysA 14和cry之间。把ATCC6633菌株的图距和168菌株的图距加以比较,可知ATCC 6633菌株的Str~d和Str~s突变都发生在str位点上,而ATCC 6633的str相当于168菌株的strA。用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法分析了依赖链霉素、抗链霉素突变体和野生型的核糖体蛋白质,未曾见到三者S12蛋白质的电泳图谱有明显的差异。     

RNA—蛋白质相互作用研究的进展

分析原核生物中RNA与蛋白质的相互作用,给了我们很多的信息和启示。到目前为止,大肠杆菌核糖体是研究最多的RNP复合物,而大肠杆菌中的谷氨酰胺基tRNA合成酶和相关的tRNA是目前唯一制成RNA一蛋白质共结晶,并揭示其结构的RNA一蛋白质复合物。最近在真核生物系统中的研究不仅发现了由RNA-蛋白质结合介导的基因表达调控的机理,而且鉴定出结合RNA的蛋白家族中存在有共同的短段(Common motifs)。本文拟对目前研究的饶有兴趣的5SRNA-结合蛋白复合物以及RNP-致序列进行阐述和讨论。     

枯草杆菌编码核糖体蛋白质S3、S5、S7、S12和S17的基因顺序

通过遗传转化和转导分析及核糖体蛋白质的双向凝肢电泳分析结果,表明编码枯草杆菌168核糖体30S小亚基五个核糖体蛋白质S3、S5、S7、S12和S17的基因顺序是rpsL-rpsC-rpsQ-rpsE-rpsG。     

核糖体蛋白质在翻译层次上调节λN基因表达的机理

报道大肠杆菌核糖体蛋白质S1 2或L2 4突变体均可以在翻译层次上抑制λN基因表达 .为研究其机理 ,用DNA外切酶Ⅲ(DNAExoⅢ)对λN lacZ融合基因上的λN基因部分进行了 5′→ 3′的缺失 ,以期改变λN基因的TIR(Translationalinitiationregion)或编码区 .经DNA序列分析共得到 2 3种缺失的λN lacZ融合基因 .比较它们在野生型菌株与核糖体蛋白质突变体内的β 半乳糖苷酶活性的结果表明 :( 1 )核糖体蛋白质S1 2突变体可以影响 30S小亚基同λN基因的TIR识别与结合 ,从而不利于 30S起始复合物形成 ,降低了翻译起始效率 ;( 2 )λN基因的编码区也是造成它在S1 2突变体内表达下降的原因 ;( 3)核糖体蛋白质L2 4突变体抑制λN基因表达的原因与翻译起始和λN基因 5′端的编码区无关 ,而可能与其 3′端结构基因有关     

原核生物16S rRNA基因多重拷贝及其序列异化

核糖体小亚基RNA(16S rRNA)分子存在于所有细胞生物中,在细胞中执行恒定的功能,其分子序列既有高度保守性片段,又有相对可变性部分,因而成为研究原核生物系统发育的理想分子,其基因已成为原核生物系统分类学研究的核心标识基因。但是,近年来的大量研究表明,原核生物基因组内16S rRNA基因是多拷贝的。16SrRNA基因拷贝数在种属水平上基本是稳定的,但在更高分类阶元上则是不确定的。在拷贝数多的菌株中各拷贝间还存在差异,这种差异有时会大于不同菌株间甚至不同种间的差异。原核生物基因组内16S rRNA基因拷贝数和异化与其利用环境资源的生态策略和对环境的适应性有关。原核生物16S rRNA基因拷贝数及其异化研究对深入理解原核生物的环境生态功能具有重要意义。     

叶绿体中低分子量核糖体RNA的制备

高等植物叶绿体中的70S核糖体,是由50 S大亚基和30S小亚基所组成的。前者含有23S RNA,后者含有16S RNA,两者均属高分子量 r RNA['1。此外,50S大亚基中还含有两个低分 子量的RNA,即5S与4.5S RNA"','], 5S RNA 大约含有120个核昔酸[37,分子量约为4 X 10' 道尔顿,为真核与原核生物所共有,也为高等植 物叶绿体核糖体和细胞质核糖体所同时共有。 4.5S RNA 大约含有73-103个核昔酸, 分子 量约为3.5 X 10'道尔顿,为叶绿体核糖体所独 有［[61。因此,分离并制备低分子量RNA,是研 究叶绿体核糖体本身及其功能表达的第一步。     

枯草杆菌核糖体蛋白质L20基因突变的遗传分析

从一株依赖链霉素的菌株SD103,分离出一株不依赖链霉素的温度敏感突变体SDN98,其表型是由rplT和ts两个突变决定的。遗传分析指出,rplT位于leuA和pheA之间,远离复制始区的主要核糖体蛋白质基因群,而ts突变却在主要核糖体蛋白质基因群内的ery和sgcA之间。L20蛋白质的改变没有影响活体~3H-尿嘧啶和~(14)C-氨基酸的参入活性。     

RNA病毒翻译调控元件—内部核糖体进入位点(IRES)

真核生物大多数蛋白质合成采用了依赖帽子结构的翻译起始方式.但一组缺乏帽子构的RNA病毒的蛋白质合成起始是依赖其5′端非翻译区（untranslated region,UTR）翻译调控的顺式作用元件——内部核糖体进入位点（internal ribosome entry site, IRES）.它 们能够在一些反式作用因子的辅助下,招募核糖体小亚基到病毒mRNA的翻译起始位点.前,依赖IRES元件翻译起始的RNA病毒在哺乳动物,无脊椎动物及植物中均有发现.因此,对RNA病毒IRES元件的深入研究,不仅有助于阐明相关疾病的发生机理,而且为工业应用和疾病治疗提供借鉴意义.本文对RNA病毒IRES元件发现、分类、结构与功能等作了综述.     

大熊猫核糖体蛋白S11亚基基因(RPS11)cDNA的克隆及序列分析

RPS11是核糖体小亚基40S的组成部分,由RPS11基因所编码,属于核糖体蛋白S17p家族,主要存在于真核生物中.为了解大熊猫核糖体蛋白亚基RPS11基因的结构特点及其与已报道的人和其他哺乳动物核糖体蛋白亚基RPS11 基因的异同,本研究根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S11亚基基因(RPS11)的相关信息设计引物,运用RT-PCR 技术从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白亚基RPS11基因,并进行了测序和序列分析.结果表明:大熊猫RPS11亚基基因的开放阅读框(ORF)长为477 bp,编码158 个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子量为18.4275 kDa,pI为10.96.拓扑预测显示该蛋白含有14个功能位点:即2 个N-糖基化位点,6个蛋白激酶C磷酸化位点,4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点和1个核糖体蛋白S17 signature位点.进一步分析发现,大熊猫RPS11基因与已报道的部分哺乳动物的表达序列及其编码的氨基酸序列都具有很高的相似性.本研究结果为丰富和完善哺乳动物RPS11基因资源库提供了基础资料.     

建议开展核糖体RNA拓扑学与核糖体失活蛋白的研究

(一)核糖体RNA拓扑学研究的重要性核糖体是细胞合成蛋白质的唯一场所。核糖体包括两个亚基,由RNA和蛋白质组成,蛋白质占1/3,而RNA占2/3,即RNA是主要组分。蛋白质生物合成的大多数步骤,包括肽链合成的起始、延伸和终止都是在核糖体上进行的。整个合成过程涉及二百多种生物大分子的协同作用。在蛋白质生物合成中,重要的是肽键的形成。这一化学反应就是在核糖体上进行的。核糖体的任何个别组分或局部组分都不能催化肽键的形成,而必须是完整的核糖体,因此人们认为核糖体本身就是一个包括多种蛋白质和rRNA的复杂酶系(有人把核糖体看作     

萝卜叶绿体DNA花粉育性有关的特异片段的部分序列组成

本实验序列分析并精确定位了萝卜(Raphanus sativus)叶绿体DNA花粉育性片段B_(21)的部分序列(ZL1)。结果表明,ZL1片段长474bp,其碱基组成是AT丰富的。与烟草全序列的比较分析发现,该片段位于烟草全序列中反向重复区IR_A的142330到142803、IR_B的100199到99726区段,其核苷酸序列与相应的烟草序列比较有96.6%的同源性。该片段具有rps12—rps7操纵子的一部分结构,分别编码核糖体小亚基蛋白S12的C-末端的7个氨基酸残基和S7的N-末端的93个氨基酸残基。两者的氨基酸序列与烟草、玉米、地钱、眼虫藻,大肠杆菌及蓝细菌相应序列的同源性分别为71.4—100%及40—95.5%。 上述结果意味着叶绿体核糖体蛋白质可能和细胞质雄性不育性存在某种联系。     

樟树种子核糖体失活蛋白的初步研究

植物毒蛋白对真核细胞蛋白质生物合成的抑制主要是使核糖体失活,所以这类毒蛋白又称核糖体失活蛋白。其作用机制有两种类型:(1)核酸水解酶型(如α-Sarcin);(2)RNA N-糖苷酶型。这种酶的作用机制是近两年来才搞清楚的。它专一水解真核细胞核糖体28s RNA的第4324位腺苷酸的糖苷键,释放一个     

21三体征家庭的银染核仁形成区的研究

最近,发展了两种简单的染色技术：银氨注 和N带。其中银染法可以反映核糖体RNA基 因的活性,即：具有转录活性或已经转录过的, 并具有残余蛋白质的核仁形成区被银染。