核糖体蛋白的核糖体外功能

核糖体蛋白的核糖体外功能关键词核糖体蛋白功能近年来发现,在核糖体蛋白中存在着可与ＤＮＡ结合的特征结构。人们由此推测,由核糖核酸（ＲＮＡ）转变为核蛋白体的核糖体可能是在ＲＮＡ上添加一些本来就存在的蛋白后形成的。人们还观察到,多种核糖体蛋白除组成核糖体外...     

核糖体合成调控蛋白RRS1的功能及其与疾病的关系

1999年,Tsuno等在酵母中发现了一个核糖体合成调控蛋白,命名为RRS1。在酵母中,RRS1是一个多功能的蛋白,与核糖体产物因子2相互作用,在25S r RNA成熟过程中起重要作用,并参与核糖体60S大亚基的生物合成。在哺乳动物细胞中,RRS1参与细胞周期中染色体在赤道板的聚集和端粒的聚集。RRS1在亨廷顿病等的发生中发挥着重要作用。我们简要概述RRS1的功能及其与疾病的关系。     

核糖体蛋白质的新功能及其与相关疾病的关系

核糖体蛋白质与核糖体RNA共同组成了核糖体,是合成蛋白质的细胞器。除参与蛋白质合成,核糖体蛋白质还具有广泛的核糖体外功能,如独立于核糖体外发挥调控基因转录、mRNA翻译、细胞的增殖、分化和凋亡等等。基于诸多的核糖体外功能,核糖体蛋白质与人类疾病密切相关,例如在先天性贫血、生长发育不全和肿瘤的发生发展过程中均发挥重要作用。本文对近年来核糖体蛋白质的核糖体外新功能及其相关疾病的研究进展作一综述。     

核糖体灭活蛋白在植物中的作用

植物核糖体灭活蛋白 (ribosome -inactivatingproteins ,RIPs)能够破坏真核或原核细胞的核糖体大亚基RNA ,使核糖体失活而不能与蛋白质合成过程中的延伸因子相结合 ,从而导致蛋白质合成受到抑制。不同的核糖体对不同RIPs的敏感性不同 ,RIPs对自体或异体核糖体的作用也有很大区别。RIPs对病毒有很强的抑制作用 ,并且有些RIPs表现出对某些真菌和昆虫的抗性 ,因此认为核糖体灭活蛋白在植物的防御反应中扮演重要角色。另外 ,RIPs还可能参与了细胞代谢、细胞死亡等生理调控过程。     

核糖体蛋白基因表达与肿瘤的关系

核糖体蛋白是组成核糖体的主要成分,在细胞内蛋白质生物合成中发挥重要作用。近来人们发现,核糖体具有参与DNA修复、细胞发育调控和细胞分化等核糖体外功能。并且在胃癌、结直肠癌、食管癌和肝癌等肿瘤组织中一些核糖体蛋白基因高表达,通过对肿瘤组织中核糖体蛋白基因高表达的深入研究,可以进一步阐明肿瘤发生、发展的机制,了解核糖体蛋白基因高表达在恶性肿瘤中的作用,为肿瘤的基因诊断和基因治疗开辟一个新的研究领域。     

核糖体肽链输出通道对基因表达的调控作用

核糖体大亚基上的肽链输出通道起始于肽酰转移酶中心附近,横穿大亚基,主要由rRNA和少量蛋白质组成,是新生肽链离开大亚基的通道,近年研究发现这是通道的一个动态的结构,它不仅能够与新生肽链中的效应模体相互作用翻译效率,而且能够调节通过通道的多肽链的共翻译折叠,修饰,还可协助它们在细胞中定位。     

核糖体的翻译调控及其在精子发生中的研究进展

蛋白质合成过程是基因表达不可或缺的关键步骤,将信使RNA(mRNA)中编码的遗传信息转化为特定的蛋白质。这个过程在各种生物中都具有高度的保守性,是细胞生长、发育、繁殖和适应环境变化的基础。核糖体作为蛋白质合成的“执行器”,在这个复杂而精密的过程中扮演着不可或缺的角色。在精子的形成过程中蛋白质的合成及其精准调控对于正常精子发生至关重要。这种调控的精密性使得精子能够在发育过程中经历形态和功能的变化,从而最终成熟为能够完成受精任务的精子。该文将深入探讨核糖体的组成、功能、在翻译过程中的调控机制,包括精子发生过程中的翻译调控作用,阐述其在生殖生物学领域的重要意义。     

细胞周期决定核糖体蛋白S6在真核细胞核仁中的聚积

核糖体蛋白S6（rpS6）是核糖体40S小亚基的核心组成蛋白之一。研究表明,rpS6可以通过核定位信号进入细胞核中,在核仁中参与核糖体的组装。在该研究中发现,rpS6在高等真核细胞核仁中的聚积与细胞周期有关,rpS6在S期中晚期开始在核仁中聚积,G2期含量达到最高,M期核仁分解时消失。推测,rpS6在核仁中的这种分布特性可能与核糖体的合成随细胞周期变化有关。     

核糖体灭活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病往往使作物产量造成严重损失,也使农产品品质下降。植物核糖体灭活蛋白(Ribosome-in-activating proteins,RIPs)是一种作用于真核或原核细胞的核糖体,抑制蛋白质生物合成的毒素。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,核糖体灭活蛋白基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益发展成为植物真菌病害防治的新途径。围绕RIPs在抗真菌病基因工程中的应用,本文对RIPs的功能、分类、分布及性质等进行了阐述。     

核糖体蛋白L11及其功能

核糖体蛋白L11(ribosome protein L11)是一种高度保守的蛋白质,是蛋白质合成过程中所必需的.L11由N-末端和C-末端两个结构域组成.L11的N-末端在蛋白质合成中作为分子开关,在多肽链的延伸阶段与延伸因子EF-G相互作用,对EF-G依赖的迁移过程是必需的;在肽链终止阶段与肽链释放因子RF1相互作用,对RF1识别终止密码子UAG的功能是必需的.L11上有一个与噻唑类(thiazole)抗生素结合的靶位点,这种结合会抑制依赖延伸因子的核糖体的活性.     

新型基因表达调控元件——人工核糖开关的构建及筛选

核糖开关作为一种新发现的RNA元件,可以高效、准确、快速地执行基因调控任务,且免疫原性低,有可能在将来以顺式模块的方式应用于未来的基因治疗。近年来已经成功构建了多种人造核糖开关,构建方法主要是利用人工适体元件与基因表达调控元件组装,或者是在天然核糖开关基础上进行改造。文中全面综述了涉及人工核糖开关设计及筛选的技术,讨论了可以用于哺乳细胞、响应非天然配体信号、调控特征为热力学和动力学控制的核糖开关的设计新策略,并对核糖开关的筛选构建策略及其在基因治疗及新型药物开发领域的应用前景进行了展望。尽管目前将核糖开关设计成为功能强大的新型基因调控系统还面临很大的困难,但通过构效关系的研究、计算机辅助设计、体外筛选及细胞内筛选技术、高通量优化筛选等技术的综合应用,核糖开关一定可以成为有力的基因调控工具,如能成功应用则可大大促进基因治疗临床化的进程。     

核糖体失活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病是农作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在着具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质,核糖体失活蛋白（ＲＩＰ,ｒｉｂｏｓｏｍｅ ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ）就是其一。它能特异地水解核糖体ＲＮＡ ３′－端茎环结构的腺嘌呤残基而导致核糖体失活,进而抑制蛋白合成。但它却不使自身的核糖体失活,只对其它物种核糖体显示高度特异性,这显然具有防止外来病原体侵染的功能。利用基因工程技术,使其在一些经济作物中高效表达,筛选具有抗性的转基因植株,这正日益成为植物真菌病防治的新途径。它克服了常规育种周期长,抗性种质缺乏的弊端,更避免了施用农药带来的环境污染等问题,其应用前景甚为广阔。围绕其在真菌病基因工程中的应用,本文对核糖体失活蛋白在植物体中的分布、分类、生化、结构、功能特性、作用机制以及应用前景等作简要、全面的     

水稻25S核糖体RNA2′—O—核糖甲基化位点的测定

核糖 2′ O 甲基化修饰是真核生物核糖体RNA上的一种极为普遍的修饰方式。为了测定水稻 2 5S核糖体RNA上发生甲基化修饰的具体位点 ,设计并纯化了一系列与水稻 2 5S和酵母 2 8S核糖体RNA均配对的引物 ,在测定水稻核糖体RNA甲基化位点的同时 ,将酵母核糖体RNA甲基化位点的测定作为对照 ,在同一条件下 ,分别以水稻及酵母总RNA为模板进行dNTP浓度依赖的引物延伸反应。在测得的水稻甲基化位点中 ,有 3 1个位点是与酵母共有的 ,占酵母 2 8S核糖体RNA的甲基化位点总数的 80 %以上。另外 ,通过与已经测定的拟南芥 2 5S核糖体RNA上的甲基化位点进行比较 ,在水稻中又确定了与拟南芥相同的 5 4个甲基化位点。最终在水稻 2 5S核糖体RNA中 ,初步确定了 85个甲基化位点 ,并绘制了水稻 2 5S核糖体RNA的甲基化位点分布图。这些结果表明在不同的真核生物中 ,核糖体RNA上大部分位点核糖的甲基化修饰是保守的 ,而且亲缘关系越近 ,其保守性越强。结果还表明 ,高等植物核糖体RNA上有大量的核糖甲基化修饰位点 ,并且其中相邻的位点均被甲基化修饰的数量明显高于其他生物。所测得的甲基化位点将为进一步寻找植物中新的C/D框小分子核仁RNA(sonRNA)提供重要的依据     

核糖体失活蛋白的结构功能与分布

核糖体失活蛋白是一类在植物中较广泛存在的毒蛋白。植物核糖体失活蛋白具有RNAN-糖苷酶活力,可作用于核糖体RNA,使核糖体失去蛋白质合成的功能。根据一级结构,核糖体失活蛋白可分为两种类型。Ⅰ型核糖体失活蛋白由一条链组成,分子量在25—30 kDa之间。Ⅱ型核糖体失活蛋白由两条以二硫键相连的链(A、B链)组成,分子量在60 kDa左右。B链可以与细胞表面含半乳糖的受体结合,有助于A链进入细胞,作用于核糖体。目前至少已从9个科31种植物中分离纯化了Ⅰ型RIP。Ⅱ型RIP较少,仅在6科8种植物中发现。除了具有RNA N-糖苷酶活性,还发现一些核糖体失活蛋白可以切割超螺旋双链DNA,产生缺口环状和线状DNA。此外,一种Ⅰ型RIP,克木毒蛋白还具有超氧化物歧化酶活性。     

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展

天花粉毒蛋白使核糖体失活的分子机制是它有ＲＮＡＮ－糖苷酶的作用。从樟树种子中纯化的两种新的核糖体失活蛋白（ＲＩＰ）——辛纳毒蛋白和克木毒蛋白也都具有ＲＮＡＮ－糖苷酶和依赖超螺旋结构的核酸内切酶活性。辛纳毒蛋白还有杀虫活性;克木毒蛋白还有超氧化物歧化酶活性。被ＲＮＡＮ－糖苷酶失活的核糖体用硼氢化钠还原或氨基酸加成反应可部分地复活,这表明失活的核糖体ＲＮＡ上产生的一个活泼醛基对其失活起着重要作用。工作中建立了荧光标记在凝胶上测定小分子ＲＮＡ序列和定性测定糖蛋白的两种新方法。     

克隆、表达及纯化核糖体蛋白S6用于体外激酶活性检测

目的:构建40S核糖体蛋白S6的原核表达载体,表达并纯化S6蛋白,将其作为底物用于S6激酶(S6K)的体外活性测定。方法:采用RT-PCR方法从人胚肾细胞HEK293中获取S6 cDNA,将扩增产物克隆至大肠杆菌表达载体中,进行酶切及测序鉴定;IPTG诱导GST-S6融合蛋白在大肠杆菌中表达,用谷胱甘肽亲和层析纯化GST-S6,免疫沉淀法检测该蛋白是否可作为底物用于S6K的体外激酶活性测定。结果:酶切及测序鉴定表明构建了S6原核表达载体,并表达及纯化出GST-S6融合蛋白,相对分子质量为55×103。该蛋白可用于S6K的体外激酶活性测定,特异性强。结论:S6蛋白的克隆、表达与纯化成功,可用于S6K的体外激酶活性测定,为研究S6K的功能奠定了基础。     

植物中的核糖体失活蛋白及其抗病毒机制

植物中的核糖体失活蛋白是一类分布于植物体内的毒蛋白,其作用于真核细胞大亚基28S导致核糖体失活,抑制蛋白质的生物合成,从而对细胞产生毒害作用.文章简述了植物核糖体失活蛋白的酶活性和抗病毒的可能分子机制.     

分枝杆菌RpsI序列差异对核糖体结构与功能的影响

核糖体结构存在动态调控,其变化与细菌发育、环境适应等过程密切相关。使用NCBI BLAST比对结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)核糖体蛋白RpsI、RpmI和RpmJ与耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)相应蛋白的氨基酸序列,发现RpsI N端氨基酸序列存在较大差异。为了探究该N端序列差异对核糖体结构与功能的影响,将表达有结核分枝杆菌rpsI基因(rpsI_Rv)的质粒整合至耻垢分枝杆菌基因组中,并利用同源重组的方法敲除耻垢分枝杆菌rpsI基因,以此构建重组菌株。聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)结果表明该重组菌株构建成功。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示0.5 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)于16 ℃可诱导表达RpsI_Rv。用纯化的RpsI_Rv制备特异性多克隆抗体,其效价为 1 600 000。反转录PCR 和蛋白质印迹法(Western blot)显示rpsI_Rv在重组菌株中成功表达。测定重组菌株与空载对照菌株在不同温度下的生长曲线,该重组菌株在不同温度下的生长速率未发生改变。采用通用液体倍比稀释法测定作用于核糖体不同位点的5种抗生素最小抑菌浓度(MIC₉₀),重组菌株对阿米卡星(作用于核糖体小亚基A位点的抗生素)的敏感性升高,提示分枝杆菌RpsI序列差异导致核糖体小亚基A位点附近的结构发生改变,这为分枝杆菌核糖体结构与功能的机制研究提供了数据。     

tRNA衍生片段和tRNA半分子的生物学功能及其在疾病发生中的作用

tRNA衍生片段(tRNA-derived RNA fragment,t RF)和tRNA半分子(tRNA halves,ti RNA)由成熟tRNA或其前体tRNA在不同位点特异性剪切产生,它们是一类广泛存在于原核生物和真核生物转录组中的非编码小RNA分子.t RF主要有tRF-5、tRF-3和tRF-1等3亚类,分别来自成熟tRNA的D环至反密码环茎区间切割至5′端、T环开始至3′端和前体tRNA的3′端尾部,其长度为14~30个核苷酸(nucleotide,nt).ti RNA主要有5′ti RNA和3′ti RNA等2亚类,是在成熟tRNA反密码子环处切割分别产生,其长度为29~50 nt.t RF和ti RNA具有多种生物学功能,既可以在应激反应中作为信号分子,又可以作为基因表达的调节者.它们与人类多种疾病(如肿瘤、神经退行性疾病、代谢性疾病和传染病等)的发生密切相关,有希望成为疾病诊断的新型标志物.本文就t RF和ti RNA的分类、生物学功能以及与人类疾病的关系作一综述.     

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展（续完）

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展（续完）李向东刘望夷（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词核糖体失活蛋白核糖体拓扑结构ＲＮＡＮ－糖苷酶２．核糖体拓扑结构的研究核糖体是由数十种生物大分子（ＲＮＡ和蛋白质）构成的。早期普遍接受的...