细胞资源在细菌蛋白质中的分布已通过现象学生长定律量化。在这里,我们描述了一种补充性的 RNA 组成细菌生长定律,该定律源于细胞资源在核糖体和三元复合物中的最佳分配。预测的 tRNA/rRNA 比率随生长速度下降与实验数据在定量上一致。它的调节似乎部分是通过染色体定位来实现的,因为 rRNA 基因通常比 tRNA 基因更靠近复制起点,因此在更快的生长速度下其基因剂量会越来越高。在大肠杆菌中,在最高生长速度下,基于染色体位置的 tRNA/rRNA 基因剂量比几乎与观察到的、理论上最佳的 tRNA/rRNA 表达比相同,这表明染色体排列已经进化到有利于这种条件下两种类型基因的最大转录。
细胞利用核糖体化学,通过翻译遗传密码组装 α-氨基酸构件,生成序列定义的蛋白质。目前,人们对操纵这种化学反应以从非 L-α-氨基酸生产序列定义的化学聚合物非常感兴趣,从而实现新的骨架和聚合化学。虽然大肠杆菌核糖体在体外耐受某些非 L-α-氨基酸,但关于结构见解和有效形成键所需的边界条件的知识很少。美国国家科学基金会遗传编码材料中心 (CHE-2002182) 的 Zoe Watson 博士及其同事使用基于元动力学的计算方法来了解非 L-α-氨基酸如何适应核糖体活性位点。他们发现,反应性单体倾向于构象空间,其特征是 A 位亲核试剂与 P 位羰基之间的距离小于 4 Å,Bürgi-Dunitz 角为 90-110° (doi: 10.1038/s41557- 023-01226-w)。这些发现以及相关的计算工作流程应能加速单体设计和相关转化化学,以促进序列定义的非肽异寡聚体的核糖体合成。
摘要的最新发现表明,翻译伸长率会影响mRNA稳定性。与mRNA衰变和翻译速度之间有关这种联系的因素之一是酵母死盒解旋酶DHH1P。在这里,我们证明了DHH1P的人类直系同源物DDX6触发了人类细胞中未效率低下的mRNA的依赖性衰减。ddx6通过其reca2域中的phe-aspphe(FDF)基序与核糖体相互作用。此外,ddx6需要reca2-介导的相互作用和ATPase活性才能使降低效率低下的mRNA。使用核糖体分析和RNA测序,我们确定了以DDX6依赖性方式调节的两类内源mRNA。确定的靶标在稳态水平上进行翻译调节或调节,并且要么表现出较差的总体翻译或局部降低的核糖体易位速率的特征。将确定的序列延伸到报告基因mRNA中,导致报告基因mRNA的翻译和DDX6依赖性降解。总而言之,这些结果将DDX6识别为mRNA翻译的关键调节剂,并由缓慢的核糖体运动触发,并洞悉DDX6降低了效率低下的mRNA的机制。
摘要:之前,DNA 微阵列分析表明,在与枯草芽孢杆菌共培养中,锚定在黑曲霉非核糖体肽合成酶上的生物合成基因簇被下调。基于系统发育和同源性分析,我们发现这个基因簇 NRRL3_00036-NRRL3_00042 包含预测编码非核糖体肽合成酶、含 FAD 结合结构域的蛋白质、未知蛋白质、转运蛋白、细胞色素 P450 蛋白、含 NAD(P) 结合结构域的蛋白质和转录因子的基因。我们过表达了簇内转录因子基因 NRRL3_00042 。过表达菌株 NRRL3_00042 OE 表现出生长速度降低和黄色色素产生减少,质谱分析显示黄色色素对应于两种化合物,质量分别为 409.1384 和 425.1331。我们删除了 NRRL3_00042 OE 菌株中编码 NRRL3_00036 非核糖体肽合成酶的基因。所得菌株恢复为野生型表型。这些结果表明,由 NRRL3_00036 非核糖体肽合成酶基因锚定的生物合成基因簇受簇内转录调控基因 NRRL3_00042 调控,并且它参与了两种以前未表征的化合物的生产。
发现,工程和生产天然产品异构酶的专家与天然产品(有时被描述为次生代谢物),尤其是聚酮化合物和非核糖体肽,以及其他类别,以及其他类别,例如氨基糖苷,核糖体,核糖体合成和后经硅化后修饰的肽(Ripps)(Ripps)(Ripps),sterols和sterols和Terpens,terpers和Terpens。它们可以由多种细菌和真菌物种产生。异构酶在培养和生物工程方面擅长这些微生物。 我们帮助合作伙伴访问和使用稀有和难以供应的天然产品并生产菌株,生产天然产品的新型类似物并扩大生产。异构酶在培养和生物工程方面擅长这些微生物。我们帮助合作伙伴访问和使用稀有和难以供应的天然产品并生产菌株,生产天然产品的新型类似物并扩大生产。
严重交界性大疱性表皮松解症是一种罕见的遗传性产后致死性皮肤病,主要由 LAMB3 基因中的无义/过早终止密码子 (PTC) 序列变体引起。LAMB3 编码 LAMB3,即表皮 e 真皮皮肤锚定层粘连蛋白 332 的 b 亚基。PTC mRNA 的大多数翻译读段都会产生截短的、无功能的蛋白质,而内源性 PTC 读通机制会产生最低水平和不足的全长蛋白质。传统的翻译读通诱导药物会放大内源性 PTC 读通;然而,翻译读通诱导药物要么具有蛋白毒性,要么是非选择性的。核糖体编辑是一种更具选择性且毒性较小的策略。该技术确定了核糖体蛋白 L35/uL29(即 RpL35)和 RpL35 配体可再利用药物青蒿琥酯和阿扎那韦作为增加全长 LAMB3 产量的分子工具。为了评估活细胞中的配体活性,我们通过双荧光素酶报告基因检测监测了青蒿琥酯和阿扎那韦的治疗。青蒿琥酯治疗后全长 LAMB3 的产量水平增加高达 200%,阿扎那韦治疗后增加高达 150%,在降低药物剂量的情况下与 RpL35 配体联合治疗后增加高达 170%,而不相关的 PTC 报告基因无反应。RpL35 配体在选择性增加全长 LAMB3 方面的生物活性证明为补充严重交界性大疱性表皮松解症中的 LAMB3 的替代靶向治疗途径提供了基础。
花粉粒的数量在物种内和物种间存在差异。然而,与雄蕊细胞分化方面的研究相比,人们对这一数量性状的分子基础知之甚少。最近,通过拟南芥的全基因组关联研究,分离出了第一个负责花粉数量变异的基因 REDUCED POLLEN NUMBER1 (RDP1),并表现出自然选择的特征。该基因编码酵母 Mrt4 (mRNA 转换 4) 的同源物,它是大核糖体亚基的组装因子。然而,没有进一步的数据将核糖体功能与花粉发育联系起来。在这里,我们使用标准 A. thaliana 登录号 Col-0 表征了 RDP1 基因。由 CRISPR/Cas9 产生的移码突变体 rdp1-3 揭示了 RDP1 在开花中的多效性作用,从而表明该基因是花粉发育以外的多种过程所必需的。我们发现,天然的 Col-0 等位基因导致 Bor-4 等位基因的花粉数量减少,这是通过定量互补测试评估的,该测试比转基因实验更敏感。结合通过序列比对确定的 Col-0 中的历史重组事件,这些结果表明 RDP1 的编码序列是导致自然表型变异的候选区域。为了阐明 RDP1 参与的生物学过程,我们进行了转录组分析。我们发现负责核糖体大亚基组装/生物合成的基因在差异调控基因中富集,这支持了 rdp1-3 突变体中核糖体生物合成受到干扰的假设。在花粉发育基因中,编码碱性螺旋-环-螺旋 (bHLH) 转录因子的三个关键基因(ABORTED MICROSPORES ( AMS )、bHLH010 和 bHLH089 )以及 AMS 的直接下游基因在 rdp1-3 突变体中下调。总之,我们的结果表明核糖体通过 RDP1 在花粉发育中发挥特殊功能,RDP1 含有受选择的天然变体。
引言钻石黑芬贫血(DBA,OMIM#105650)是一种骨髓衰竭(BMF)综合征,其为原始的,其特征在于红细胞内多症(1)。此外,据报道DBA患者的骨髓增生性合成剂,急性髓样白血病和实体瘤的发生率增加(2)。DBA的估计患病率为每百万活产7例(1)。大多数情况与6个核糖体蛋白(RP)基因中的任何一个(RPS19,RPL5,RPS26,RPL11,RPL11,RPL35A和RPS24)有关。实际上,编码RP的80个基因中的任何一个中的任何一个,以及编码小核糖体亚基的11个基因中的任何一个或编码大型亚基的13个基因中的突变(3)(3)。最常见的RP基因是RPS19(所有DBA病例的25%)(1)。此外,最近的报告
靶标 引物/探针 序列 5′ → 3′ 参考 18S rDNA SSUF1 AACCTGGTTGATCCTGCCAGTAGTC ( 1 ) SSUR1 TGATCCTTCTGCAGGTTCACCTACG 28S rDNA 28SF1 AAGCATATCAATAAGCGGAGG ( 2 ) 635 GGTCCGTGTTTCAAGACGG 细胞色素 B cytB_F1 GYGTWGAACAYATTATGAGAG ( 3 ) cytB_R2 WACCCATAARAARTACCATTCWGG 附表 2. 18S rDNA 核糖体亚基、28S rDNA 核糖体亚基 D1/D2 区和部分细胞色素 B 基因的序列分析。使用基本局部比对搜索工具 (BLAST) 查询 NCBI 数据库(访问于 2024 年 7 月)
抽象的疟疾寄生虫在很大程度上依赖于快速,高保真蛋白的合成来感染和复制人类红细胞,使翻译成为新抗疟药的有吸引力的靶标。在这里,我们已经确定了来自冰冻的恶性疟原虫感染的人类红细胞的13个构象和组成状态的PF 80S核糖体的原位结构。我们观察到八个主动翻译中间体,使我们能够定义天然疟疾翻译延伸周期,令人惊讶的是,在循环的解码阶段中,该循环呈分叉,以前尚未描述。在存在疟疾特异性翻译抑制剂的情况下,对这些状态中核糖体分布的扰动的检查表明,抑制剂会阻碍PF EEF2和PFEEF1α与核糖体相互作用。我们将原位冷冻数据与蛋白质组学和超微结构数据集成在一起,以更深入地了解疟疾翻译,这将为新疗法的开发提供信息。