2021年7 月 9 日——研究人員使用單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移 (smFRET) 和低溫電子顯微鏡 (cryo-EM) 捕獲了核糖體的六種新結(jié)構(gòu)及其定向運動。結(jié)果于7月7日發(fā)表在《自然》雜志上。
核糖體是支持生物學中心法則的關(guān)鍵機器——DNA 首先被轉(zhuǎn)錄成 RNA，然后 RNA 被翻譯成蛋白質(zhì)。在執(zhí)行其工作時，核糖體會經(jīng)歷許多構(gòu)象變化，以適應不同的 mRNA 和轉(zhuǎn)移 RNA (tRNA) 貨物。雖然已知核糖體經(jīng)歷了一系列與 mRNA 和 tRNA 接觸的階段，但尚未完全了解運動的精確分子和方向基礎。
“科學中的一個基本問題是分子如何利用熱能和化學能來執(zhí)行其不同的功能，”通訊作者、圣裘德單分子成像中心的首席研究員兼負責人斯科特布蘭查德博士在一份聲明中說。 . “生命的真正奧秘之一是弄清楚分子如何以有序的方式在各種構(gòu)象之間導航，以產(chǎn)生定向運動和工作。”
St. Jude 團隊使用 smFRET 來指導在易位的早期和晚期階段捕獲核糖體的六個冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。這個過程推進了 mRNA-tRNA 部分，以允許下一個密碼子進入解碼中心。
布蘭查德說：“我們的工作將單分子數(shù)據(jù)與靜態(tài)結(jié)構(gòu)方法冷凍電鏡相結(jié)合，我們可以實時獲取分子運動信息。” “smFRET 在揭示具有分子解釋的有序事件序列的能力方面非常強大。”
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