核糖体的正确组装是蛋白质合成和细胞存活的重要保证.真核生物核糖体的组装过程起始于核糖体
前体RNA(pre-rRNA)在核仁中的转录.Pre-rRNA需要经过多步复杂的核酸酶切过程才能形成
成熟的核糖体RNA(rRNA).在酿酒酵母中,有200多个蛋白组装因子和76个小核仁RNA(snoRNA)参与了核糖体的组装过程.不同的组装因子在特定阶段与pre-rRNA结合,
形成一系列核糖体前体颗粒.90S核糖体前体是核糖体小亚基组装过程中最早形成的前体,是由70多个蛋白组装因子,U3,U14,snR10和snR30等snoRNA以及若干核糖体蛋白结合pre-rRNA的5'区域逐步形成的.
Pre-rRNA在AO,A1和A2位点被剪切后,90S核糖体前体转变成了 pre-40S前体,pre-40S最终在细胞质中形成成熟的核糖体小亚基.
本研究应用结构生物学,酵母遗传学和生物化学等研究方法系统地研究了核糖体组装因子Utp24和Mtr4的结构和功能.
Utp24是90S颗粒上含有PIN结构域的核酸内切酶,被认为是负责剪切pre-rRNA的A1和A2位点的酶.本研究解析了分辨率为2.1 A的裂殖酵母Utp24的晶体结构.该结构只含有Utp24的PIN结构域,缺少N端序列.
Utp24和另一个核糖体组装因子 Utp23在结构上很相似,二者的PIN结构域都含有一个CCHC类型的锌指基序.为了分析Utp24的功能,
在酿酒酵母中首先抑制Utp24野生型蛋白的表达,然后表达突变体,蛋白质合成过程一般被归纳为由合成的起始,肽链的延伸和合成的终止组成的三步曲.然而,随着对核糖体再循环因子(ribosomerecyclingfactor,RRF)在蛋白质合成过程中作用的深入研究,人们提出了蛋白质生物合成应是四步曲,这第四步就是翻译终止后复合物的解体,也就是通常说的核糖体再循环.所谓翻译终止后复合物就是在翻译过程中新生肽链从tRNA水解释放。。