影响蛋白质翻译终止因素的探讨

翻译终止是蛋白质合成的最后一步,它包括肽酰t-RNA的水解以及新生肽链的释放。然而翻译终止并不是一个简单的终止过程,不仅有多种因素(如释放因子、终止密码子的上下游序列、反式作用因子)影响翻译终止的效率,而且其本身也可以作为调节基因表达的一个控制点。影响翻译终止效率因素的研究,对于蛋白质翻译调控及某些遗传病、癌症的治疗具有重要意义。

蛋白质生物合成的第四步:翻译终止后复合物的解体

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核糖体复合物的解体,也就是通常说的核糖体循环再利用.简要地介绍了翻译终止后复合物解体的可能机制:核糖体再循环因子和蛋白质合成延伸因子G在核糖体上协同作用催化这一过程的完成.

L24突变核糖体通过翻译终止调控λN基因的表达

从翻译延伸和终止两个方面研究了大肠杆菌核糖体蛋由质L24 突变抑制Lambda噬菌体N基因表达的分子机理.结果表明:在lacZ和GST（谷胱苷肽巯基转移酶）为报道基因的表达质粒中,通过lacZ和GST分别与λN融合得到lacZ-λN和GST-λN融合基因,它们在L24突变菌株中产生的β-半乳糖苷酶和谷胱苷肽巯基转移酶的活性分别下降至野生型T83菌株的1/4和1/2左右;改变GST-λN融合基因的翻译终止密码子附近的序列,能使GST-融合蛋白的产量恢复到T83菌株的水平.原因可能是L24突变核糖体参与组成的翻译终止复合物有功能上缺陷,在翻译终止某些基因,如λN基因时,能使核糖体暂停在终止密码子附近,减慢翻译终止,影响λN基因的表达.其中,λN基因终止密码子上游仅2个密码子的改变可消除L24突变对λN基因表达的抑制.

终止密码的多种解读方式——延伸还是终止?

在大多数生物体中,核遗传密码是通用的。真核生物核基因组中已发现的非标准遗传密码的使用非常少。大多数非标准遗传密码通常是将1种或者2种终止密码子重新分配为有义密码子,至少保留1种密码子作为翻译终止信号。然而,近期有研究发现,在2种纤毛虫中,所有3种终止密码子既可编码氨基酸,又可作为翻译终止信号;此外,基于转录组的分析表明,在游仆虫的读码框内终止密码子处存在广泛的编程性核糖体移码现象。这些发现提示,终止密码子具有多种解读方式,其翻译终止过程可能依赖某些未知的调控元件。本文基于近期发现的纤毛虫中终止密码子模糊使用的现象,重点讨论了这些生物区分有义"终止"密码子和真正终止密码子的分子机制。对于这些生物体中终止密码子使用的特殊性及翻译终止的研究,将有助于深入理解真核生物中的翻译终止及基因表达调控的分子机制。

八肋游仆虫两类释放因子的相互作用(英文)

从八肋游仆虫中克隆到两类释放因子基因Eo eRF1和Eo eRF3。在Eo eRF3基因的阅读框中有 3个通用的终止密码子UGA ,在此编码半胱氨酸。为了研究两类释放因子的相互作用 ,用PCR的方法对 3个位点进行了定点突变 ,将UGA突变为通用的编码半胱氨酸的密码子UGU。突变结果经测序确认后 ,在大肠杆菌中获得全长Eo eRF3的正确表达。在此基础上 ,构建酵母双杂交重组质粒 ,用该系统检测了游仆虫两类释放因子的相互作用。结果显示 ,两类释放因子在生物体内形成复合体 ,从而在较原始的真核生物中 ,证实了两类释放因子的相互作用关系。

CRISPR-Cas9介导靶向突变拟南芥ERF 1-1基因

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对拟南芥真核生物释放因子1-1(eukaryotic release factor 1-1,ERF 1-1)基因进行高效率的靶向突变以获得该基因突变体,观察突变体表型并进一步探索ERF1-1基因在拟南芥中生长发育中的功能.根据原间隔序列邻近模块序列(protospacer adjacent motif,PAM)的特异性,选择1对位于ERF1-1基因内部的靶点序列,并设计1对向导核糖核酸(guide ribonucleic acid,gRNA),将与这对gRNA序列碱基互补配对的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)序列构建到pHEE401载体中.将构建好的重组质粒转化到农杆菌GV3101菌株,接着利用含有重组质粒的农杆菌对拟南芥花序进行滴花法侵染.用含有潮霉素的培养平板筛选转基因T1代阳性苗并传代培养,通过测序检测每一代植株靶点附近是否发生编辑.采用目前最有效的CRISPR/Cas9基因靶向编辑技术突变拟南芥ERF1-1基因,成功获得了一系列不同形式的ERF1-1基因突变植株,在正常生长条件下ERF1-1突变植株与野生型相比具有轻微的生长发育缺陷表型.根据erf1-1突变植株的表型推测ERF1基因家族的成员ERF1-1、ERF1-2和ERF1-3可能在功能上冗余.研究成果可为后续拟南芥ERF1基因功能研究提供遗传学方面的数据.

无义介导的mRNA降解与肿瘤

无义介导的mRNA降解(nonsense-m ed iated mRNA decay,NMD)能够选择性降解含有翻译提前终止密码子(prem ature translation term ination condon,PTC)的mRNA,从而防止对机体有害的截短蛋白(truncated pro-te ins)的产生,它是真核生物中广泛存在的一种高度保守的有效的监督机制。NMD与肿瘤发生发展过程中的基因突变有密切关系。

凝血因子Ⅸ无义突变真核表达载体的构建及其在COS-7细胞的表达

本研究以含有fⅨ cDNA的pcDNA3.1质粒为模板构建4种包含不同类型无义突变的fⅨ真核表达载体并进行鉴定,实现其在COS-7细胞中的表达。采用以PCR为基础的定点突变法体外构建fⅨ基因无义突变体,并通过DNA序列分析进一步鉴定证实;应用脂质体转化技术将野生型、突变型fⅨ表达载体分别瞬时转染COS-7细胞,采用实时定量PCR鉴定fⅨ mRNA在各组的相对表达水平。结果表明,4个突变型质粒除相应位点的无义突变外,未见其它突变,提示无义突变载体构建成功。实时定量PCR鉴定表明,各突变组真核表达载体已成功转染COS-7细胞株并能转录为mRNA。结论:采用以PCR为基础的定点突变法可在体外构建fⅨ真核表达载体,并可在COS-7细胞中表达,其转录过程中不引发mRNA降解,这为进一步研究无义突变引起FⅨ功能丧失及表达量降低的机制和治疗研究提供了物质基础。

eRF3a/GSPT1在常见肿瘤发生发展过程中的作用

真核肽链释放因子3(eRF3a)作为真核肽链释放因子中的一员,在多种生物学过程中起着重要作用,它由调节细胞周期G1到S期的转换1基因(GSPT1)编码。近年来的证据表明,eRF3a及其编码基因GSPT1的表达与多种常见肿瘤的发展密切相关。本文就eRF3a/GSPT1在这些常见恶性肿瘤发生发展过程中所起的作用作一综述。