IRES介导的非帽依赖翻译调控研究进展

内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site, IRES)是一种存在于RNA内部的特殊功能元件,其可在不依赖5’端帽子结构的情况下直接招募核糖体启动蛋白翻译,已被发现与多种细胞过程密切相关。近来,越来越多的证据表明IRES在环形RNA翻译调控中扮演着极其重要的角色,由此IRES引起人们的极大关注。本文针对目前真核细胞中IRES介导的翻译调控机制进行了综述,并对IRES元件相关生物信息学工具进行了总结。     

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     

天花粉蛋白的作用机制—RNA N—糖苷酶型

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类广泛分布于植物界的能抑制真核细胞核糖体功能的毒蛋白。其作用的分子机制有两类:(1)RNA水解酶型,如帚曲霉素(α-sarcin),专一水解28SrRNA第4325—4326位之间的磷酸二酯键;(2)RNA N-糖苷酶(RNA N-glycosidase)型,如蓖麻蛋白A     

一种快速分离真核细胞RNA的方法

以改良的异硫氰酸胍-苯酚-氯仿法从真核细胞中制备RNA,经琼脂糖微电泳检查,可清楚见到三条真核细胞核糖体RNA带(28S,18S,和5S);经Norther blot检测可见未降解的1.9Kb肌动蛋白mRNA杂交区带。该法具有快速、简便、产率和纯度均较高等优点。     

核糖体图谱技术在植物学研究中的应用

随着高通量测序技术的持续发展和进步,开发出很多新颖的测序技术,为诸多悬而未决的生物学难题提供了解决方案。其中,核糖体图谱技术能够在全基因组水平和单核苷酸分辨率上监控细胞内的翻译事件,填补了转录组学和蛋白质组学研究之间的空隙。核糖体图谱技术不仅能够鉴定处于翻译状态的RNA分子,还能够精确定位RNA分子上正在翻译的核苷酸,进而准确描绘RNA分子上的开放阅读框。此外,结合转录组测序数据,核糖体图谱技术还可以确定每个转录本上的核糖体数量,从而计算每个转录本的翻译效率。目前,核糖体图谱技术已成功应用于动物、植物和微生物等研究领域,加深了人们对翻译调控机制的认识。然而,由于植物细胞和组织的特性,核糖体图谱技术在植物学研究中的应用仍然存在局限。该文综述了核糖体图谱技术的实验原理,以及在植物学研究中的相关进展。     

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     

关于脑心肌炎病毒2A蛋白的研究进展

脑心肌炎病毒(Encephalomyocarditis virus,EMCV)是一种无囊膜的单股RNA病毒,属于小RNA病毒科,能够引起多种哺乳动物乃至人的感染。其非结构蛋白2A是重要的毒力因子,能够通过阻断翻译起始复合物的形成、结合翻译起始复合物因子及核糖体40s小亚基等方式竞争性地抑制宿主细胞蛋白的合成,还可通过抑制宿主细胞凋亡促进病毒扩散,并通过激活NF-κB引起宿主发生强烈的炎症反应[1]。此外,根据EMCV 2A蛋白的生物学特性,近年来,细胞生物学、病毒学领域均将其作为真核细胞与病毒互作的生物学工具展开了深入研究。     

RNA在核糖体催化蛋白质合成中的作用

核糖体是所有生命细胞的蛋白质合成工厂.近几年对核糖体晶体结构的研究有了里程碑式的进展.核糖体是一个核酶.用体外筛选技术发现的核酶像核糖体一样也能催化肽键形成.RNA在生命起源中也有着不可替代的作用.近期发现的小RNA在转录调节、染色体复制、mRNA稳定性和翻译,及蛋白质降解和转运过程中都起作用.RNA越来越受到人们的重视,一个崭新的现代“RNA世界”正在出现.虽然核糖体在细胞中起着非常重要的作用,但是其肽基转移反应机制还不很清楚.本文介绍了肽基转移核酶与核糖体催化机理以及RNA在生命与进化中的作用和功能.     

采用双抗体免疫沉淀技术分离和提纯大鼠肝细胞白蛋白mRNA

采用双抗体技术和Poly(U)-Sepha-rose 亲和层析法,分离和纯化出为均一的大鼠肝细胞白蛋白mRNA。把酸乙醇—硫酸铵分部和Sephadex G-150柱层析得到均一的大鼠血清白蛋白,免疫家兔得到抗血清,上白蛋白-Sepharose 柱,得到了纯的抗白蛋白抗体。用它与肝聚核糖体一起温育,得到合成白蛋白的聚核糖体。它们之间的结合是高度专一的,似乎是通过核糖体上的初生白蛋白多肽的免疫识别作用所致。反应的免疫复合物用第二抗体追踪,然后把聚核糖体—第一抗体—第二抗体复合物,通过一个不连续的蔗糖梯度,除去未反应的聚核糖体和抗体。用苯酚—氯仿—异戊醇(50∶48∶2)从免疫沉淀中分离出白蛋白聚核糖体RNA,上poly(U)-Sepharose 柱,得到大鼠肝细胞白蛋白mRNA。所分离白蛋白mRNA,在2%聚丙烯酰胺—0.5%琼脂糖凝胶电泳时为一条带。在依赖于mRNA 的麦胚无细胞蛋白合成系统中,所有的翻译产物由第一抗体识别,第二抗体追踪,用凝胶电泳法鉴定为真正的白蛋白——约有70—80%新生白蛋白多肽与天然白蛋白一起移动。麦胚抽提物的翻译分析表明,提纯的白蛋白mRNA 的活力可高达白蛋白pRNA 的53倍。     

核糖体谱测序在病毒学研究中的应用

核糖体谱测序结合了RNA深度测序和核酸酶足迹技术,可同时检测细胞内全部基因的转录和翻译。用此方法检测被病毒感染的细胞,不但有可能发现新的病毒蛋白,完善病毒基因组注释,而且还可能发现新的基因翻译现象,为研究翻译机制指明方向。同时,该方法能够检测到被病毒感染后宿主翻译水平的动态变化,为研究病毒和宿主之间的相互作用提供线索。目前,学者已经利用核糖体谱测序法分析了6个DNA病毒和4个RNA病毒感染细胞后翻译相关的特征。本文对核糖体谱测序方法在病毒学中的相关研究进行总结和分析,希望为广大病毒学研究者提供新的方法与思路。     

细胞核的功能

真核细胞的显著特点之一是具有膜包裹着的细胞核,其主要功能是将基因的转录和信使核糖核酸指导合成蛋白质这2个过程在空间上分隔开。最初为蛋白质编码的RNA序列可能是被不为蛋白质编码的RNA序列所隔断的,这些非编码区后来成为DNA分子中基因里的内含子。原核细胞为了节省资源,已基本清除了基因中的内含子。而真核细胞则利用内含子,用同一个基因合成多种蛋白质,这就需要细胞核阻止含有内含子的m RNA与合成蛋白质的核糖体接触。     

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.     

真核细胞中多重表达框mRNA的选择性翻译起始（英文）

扫描模型和遗漏扫描模型是真核生物m RNA翻译起始的两种主要机制,但其仍存在某些例外情况,如对具有多顺反子结构的m RNA,选择性翻译起始的发生机制目前仍不清楚.本研究基于GFP蛋白开放表达框(ORF)构建了一系列重组表达载体,用以转录在移码翻译顺序及同一翻译顺序下,AUG起始密码子处于不同序列背景,以及间隔不同距离的多顺反子结构m RNA.通过转染人Bel-7402细胞系,研究了这些多顺反子结构m RNA的翻译起始模式.结果表明,在移码翻译顺序下,多顺反子m RNA可翻译出对应的不同蛋白质,而在同一翻译顺序下,GFP蛋白表达框中的多个AUG密码子,仅有首位起始密码子可发挥作用,提示核糖体在从首位起始密码子开始翻译的同时,可能会有部分核糖体继续向下扫描并识别下游的起始密码子,而这种选择性的翻译起始效率,主要取决于密码子所处的序列背景及间隔距离等因素.     

细菌RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用

聚腺苷酸化 (polyadenylation) 是指在底物RNA的3′-端加上一段聚腺苷酸残基的转录后修饰作用。1971年,第一次发现真核生物mRNA的3′-端存在多聚腺苷酸 (poly (A)) 尾,它保护mRNA免受核酸外切酶攻击,且对于转录终止、mRNA运输及翻译都起到重要作用,学者们一度将该现象认为是真核细胞mRNA的特征之一。时至今日,细菌RNA聚腺苷酸化现象的发现引起了学术界的高度重视,大量的研究结果不仅证明了该种修饰在细菌中普遍存在,而且发现其在细菌RNA的加工、降解及质量监控中扮演重要的角色;然而,与真核生物不同的是,在原核生物中该修饰倾向于使RNA去稳定化,即加速RNA的降解。本文综述了近年来细菌中RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用的研究进展。     

核糖体

核糖体是存在于所有细胞细胞质中的微小颗粒,真核细胞的线粒体和叶绿体内也有核糖体存在。它是活细胞合成蛋白质的场所。核糖体的形态与结构核糖体为球形或椭园形的小体(210～220A×290～300A)。细菌和真核细胞核糖体的形状相似,细胞器核糖体的形状尚未确定。每个核糖体均由一大一小的两个亚基组成。细菌核糖     

放射性同位素标记测定RNA N-糖苷酶活性的新方法

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类抑制真核细胞蛋白质生物合成的毒蛋白。近几年发现,有相当一部分RIP的作用机制属于RNAN-糖苷酶(RNA NGlycosidase),如蓖麻毒蛋白A链(ricinA-chain)及一些单链RIP。它们能专一水解大鼠核糖体28 SRNA的第4324位腺苷酸的C-N糖苷键,释放一个腺嘌呤碱基,在相应的核糖Cl位上留下一个醛基。     

双抗体免疫沉淀法纯化牛生长激素poly(A)~+RNA的研究

我们用双抗体免疫沉淀法,从牛垂体多聚核糖体中分离出牛生长激素特异多聚核糖体,由此多聚核糖体纯化的牛生长激素Poly(A)~+RNA,可以在麦胚体外翻译系统中和兔网织红细胞体外翻译系统中促进~(14)C-亮氨酸的参入。合成的含~(14)-亮氨酸的翻译产物中有91％可以被牛生长激素抗体沉淀。用SDS-11％PAGE对翻译产物进行鉴定表明,翻译产物在25KD处呈一条放射自显影带,与报导的牛生长激素前体分子量相吻合。     

核糖体展示技术在非编码核酸研究中的应用

非编码RNA(non-coding RNA)是一类内源性的不具有蛋白质编码功能的RNA分子,在细胞的生长增殖、发育、核内运输,甚至在肿瘤的发生中发挥着重要的作用。核糖体展示技术(ribosome profiling)是多聚核糖体分离和深度测序技术(deep sequencing)相结合的新兴组学技术,可以精确地测定正在被翻译的转录本并具有组学广度。对非编码RNA研究而言,这既是一个新的高度又是一门新的技术。系统阐述了核糖体展示技术的实验原理、目前研究取得的进展,以及在非编码RNA调控机理中的应用。     

自主性的核糖体

发现 之前一直认为核糖体对所有RNA都一视同仁，盲目地把编码的肽连接成蛋白质链。而加州大学旧金山分校的发育生物学家Maria Barna和同事们发现核糖体蛋白质的异常造成了短尾小鼠的骨骼畸形，比如纠结尾和肋骨增生。核糖体变异让小鼠39个Hox基因中的8个都出现了翻译水平降低，说明核糖体可以调节表达。     

RNA研究领域的女科学大师—斯特恩兹

RNA既参与蛋白质的翻译过程,又涉及基因的表达调节,是一种功能广泛的生物大分子。斯特恩兹是RNA研究领域的一位女科学大师,她早期确定了蛋白质翻译起始过程中mRNA和核糖体的识别机制,20世纪70年代末又发现一类小核RNA,并阐明小核RNA在RNA转录后拼接中的作用和与自身免疫性疾病发生的关系。对小核RNA的研究在拓展对RNA功能理解的同时还显示出巨大的临床应用潜力。