清華大學高寧研究員Nature：揭示重要的翻譯終止機制

　　生物通報道：在核糖體翻譯mRNA的過程中，許多情況都會導致翻譯停頓，終止步驟也常常發生。除了細胞編程好的停頓以外，停在mRNA上的核糖體需要被終止和回收，以維持細胞的翻譯能力。

　　有很大一部分核糖體停頓來自于缺乏終止密碼子的異常mRNA。轉錄錯誤、初級轉錄本錯誤加工、以及mRNA錯誤剪切，都會形成缺乏終止密碼子的mRNA。停頓在這種mRNA 3’端的核糖體無法走正常的終止程序。對此細菌有專門的救援系統，tmRNA/SmpB介導的反式翻譯（trans-translation）能將停頓核糖體轉到正常延伸循環并將其終止。有些細菌還具備另外兩個不依賴tmRNA起作用的救援系統，ArfA/RF2和ArfB (YaeJ)。

　　清華大學和Hirosaki大學的研究人員十二月一日在Nature雜志上發表文章，用冷凍電鏡技術揭示了ArfA和RF2介導翻譯終止的分子機制。文章通訊作者是清華大學生科院的高寧（Ning Gao）研究員和Hirosaki大學的Hyouta Himeno。

　　研究人員通過冷凍電鏡獲得了E. coli 70S核糖體結合ArfA、RF2、non-stop mRNA和同源P-site tRNA的高分辨率結構。研究顯示，ArfA的C端環占據30S亞基上的mRNA進入通道，N端夾在解碼中心和RF2的switch loop之間，帶來劇烈的構象改變。RF2的保守GGQ模體準確定位在P-site tRNA的CCA端旁邊。這些數據為人們揭示了ArfA和RF2介導翻譯終止的分子機制。

　　去年十月，清華大學生科院的高寧研究員和雷建林教授在Nature Structural & Molecular Biology雜志上發表文章，解析了一種重要的核糖體分解因子。不利的細胞條件往往會使核糖體在mRNA上出現與生產無關的停滯，而這種因子能夠在壓力條件下挽救這些核糖體。研究顯示，大腸桿菌HflX是一種熱激誘導的核糖體分解因子，其作用方式與I類釋放因子非常相似。

　　斯坦福大學醫學院的研究團隊最近發現，mRNA中的m6A會干擾tRNA選擇和翻譯延伸動態。這項研究發表在一月十一日的Nature Structural & Molecular Biology雜志上，文章的通訊作者是結構生物學家Joseph D. Puglisi教授。

　　Yeshiva大學的科學家們此前開發了一個新熒光標記技術，首次確定了蛋白質合成的時間和地點。該技術允許研究者在活細胞中直接觀察mRNA分子翻譯成蛋白質的過程，有助于揭示蛋白質合成異常引發人類疾病的具體機制。

　　作者簡介：

　　高寧 研究員，博士生導師2000 學士 北京大學生物化學及分子生物學系；2006 博士 紐約州立大學Albany分校生物醫學；2006-2008 博士后 Howard Hughes Medical Institute, Wadsworth Center, and Columbia University Medical Center；2008年11月--至今 研究員 清華大學生命科學學院