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。     

核糖体RNA具有蛋白质合成的酶活性

核糖体是合成蛋白质的机器,它由大小两个亚基组成,其主要成份是 RNA(即 rRNA)和蛋白质。在过去的30多年里,对于核糖体结构、成份及其在蛋白质合成中可能起到的作用已做了相当深入的研究,然而对于蛋白质合成中的最关键的一步--即肽键形成的机制却一直不清楚。传统的观念认为酶的本质是蛋白质,即只有蛋白质才有催化功能,所以长期以来人们也自然地认定核糖体中具有催化作用的是某一种或几种蛋白质组分,而 rRNA 主要起一种支架作用,但近几年来越来越多的实验证据表明     

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.     

关于TMV外壳蛋白质信使RNA的分离及其体外翻译产物分析的初步研究

从感染TMV普通株的烟叶中提取总RNA,并经Sepharose 6B层析分部得到7个分部。各分部中各种RNA的分布情况用凝胶电泳检查,当在含[14C]-蛋白质水解液小麦胚无细胞保温液中加入病叶总RNA或层析后得到的IV分部的RNA时,在凝胶电泳放射自显影图谱上出现放射性相当强的带,该带之泳动率与[14C]-标记的天然TMV外壳蛋白质相同。加入病毒颗粒的RNA或用甲醛处理的病毒颗粒RNA就不出现。在同样条件下,改用[9H]-组氨酸代替[14C]-蛋白质水解液,在荧光放射目显影图谱上此带也不出现。因此认为此带即是新合成的TMV外壳蛋白。凝胶电泳图谱表明,IV分部是低分子量RNA富集的一个分部,其中RNA,和RNA．可能相当前人报道的LMC。值得注意的是,用不连续的凝胶电泳IV分部,RNA,和RNA,给出7个带,似乎LMC区是个复杂的多分散的区域,究竟耶个带才真正是TMV外壳蛋白质的mRNA,有待进一步研究。     

线粒体核糖体——细胞器中的翻译机器

线粒体核糖体作为细胞器中的翻译机器,与细菌核糖体以及真核细胞质核糖体在rRNA和蛋白质组分、拓扑结构、来源等方面差异显著。本文综述线粒体核糖体研究进展,对比分析其理化性质和实验结构的相似性与特殊性。基于线粒体核糖体的结构和生物学功能进一步推测:经过与tRNA的相互识别和空间取向,mRNA链构象能否影响其编码产物——新生肽链的构象,期望揭示mRNA在翻译过程中可能的作用机理。     

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.     

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     

信使RNA差异显示技术的最新进展

各种疾病，如肿瘤、遗传性疾病都是一种或多种基因异常表达的结果。寻找、定位疾病相关基因在目前分子生物学研究中占有十分重要的地位，Ｌｉａｎｇ等１９９２年首创了信使ＲＮＡ差异显示技术（ｍｅｓｓｅｎｇｅｒＲＮＡｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｉｓｐｌａｙ，ｍＲＮＡ...     

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。     

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     

枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响

用枯草杆菌体外转录-翻译偶联系统检测13种19株枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响,发现10种13株核糖体蛋白质突变能影响碱性蛋白酶基因的表达。其中依赖链霉素突变核糖体几乎不能翻译碱性蛋白酶mRNA。依赖链霉素突变在翻译层次抑制碱性蛋白酶基因的表达,但对中性蛋白酶基因的表达没有影响。在碱性蛋白酶mRNA翻译起始区有一个复合二级结构,用体外突变方法破坏其中一个,翻译效率提高8.2倍。依赖链霉素突变和抗链霉素突变核糖体的高级结构不同,与碱性蛋白酶mRNA 5'端片段的亲合力也有差异。由于碱性蛋白酶mRNA翻译起始区的复合二级结构和低起始强度以及依赖链霉素突变核糖体高级结构的改变,使依赖链霉素突变核糖体不能翻译碱性蛋白酶mRNA。     

蛋白质的选择性降解

蛋白质的选择性降解是当今生物学研究的热点之一,本文根据有关文献,从各个角度介绍和论述了泛素蛋白酶体系统,内质网相关的降解,ＲＮＡ调控的蛋白降解等方面研究的最新成果和有关动态,并且总结了蛋白质选择性降解的一般规律。     

植物组蛋白和核糖体RNA的基因结构

1982年我们发现一例14/21易位型先天愚 型,其母染色体为14/21平衡易位,并伴有X三 体。现报告如下。     

核糖体RNA二级结构对拓扑结构准确性的影响

探讨了核糖体小亚基二级结构对真菌系统发育分析的影响。对用不同方法构建的系统发育树进行比较,结果表明结合二级结构信息的分析方法较传统方法产生了更为合理的拓扑结构。二级结构信息除用于优化序列比对外,还需整合到核酸替代模型中;恰当的序列比对方法、进化模型和建树运算法则有助于更加准确地揭示类群之间的亲缘关系。     

植物组蛋白和核糖体RNA的基因结构

本文介绍了植物组蛋白和核糖体RNA基因的结构。植物组蛋白基因的5'端有TATA盒，CART 盒和GATCC的保守顺序。此外它还有一个植物组蛋白基因特有的保守顺序，'-CGCGGATC-3'，这个顺 序可能与组蛋白基因的特殊调节有关。它的3'端也有特殊的保守顺序5'(T)n(G)m- TG- AT3'o 组蛋白基因在密码子的选择上有很大的偏爱，95％的密码子以C或G结尾。植物rDNA的结构可分为 编码区，非编码区和间隙区，与其他生物的rDNA比较，它们都有几个大于40bp的同源区。间隙区由 不同的亚单位构成，不同亚单位有同源顺序，亚单位对DNA的转录调节有重要作用。文中还讨论了 甲基化对基因表达的影响及5S DNA的结构特点。     

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,     

RNA聚合酶的模板特异性

研究了多种动物、植物、酵母及细菌RNA聚合酶对不同DNA模板的转录活性,结果表明,各种RNA聚合酶都表现出对同源模板比对异源模板具有更高的转录活性;对热变性DNA比对天然DNA有更高的转录活性。用混合DNA作为转录模板时,玉米RNA聚合酶B和615小鼠RNA聚合酶B都能优先转录其同源模板。     

中华蟾蜍大分子核糖体RNA基因的克隆

以pBR 322为载体直接从染色体DNA Bam H1片段中克隆中华蟾蜍大分子核糖体RNA(rRNA)基因,经抗四环素基因插入灭活和菌落的原位杂交筛选,获得一株rRNA基因重组体pMGr1。经凝胶电泳分析和电子显微镜测量,插入片段为12.9千碱基对(kb)。pMGr1和染色体DNA经几种限制性内切酶作用和Southern杂交分析,结果表明中华蟾蜍rRNA基因的重复单位大小是均一的,并得到pMGr1的限制性图谱。