核糖体电镜下形态、核糖体前体装配场所
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核糖体是由RNA和大量蛋白质组成的大型分子机器，负责地球上所有生物的蛋白质合成。在真核生物中，核糖体组装是一个非常复杂的过程。在成熟过程中，核糖体需要与大量组装因子暂时结合，形成一系列核糖体前体复合物。小亚基核糖体在组装过程中形成两个主要中间体：90年代早期和前0年代晚期前体。 90年代的前身是一个巨大的综合体。除核糖体RNA和蛋白质成分外，还含有约50种非核糖体蛋白质和U3 snoRNA，分子量高达500万道尔顿。
中国科学院生物物理研究所叶克琼实验室利用冷冻电镜和单粒子重建技术获得了芽殖酵母90S核糖体前体的三张电子密度图。最佳密度图的整体分辨率为4.5 埃。研究人员利用已知的晶体结构、从头开始建模和化学交联质谱数据构建了近乎完整的90S结构模型。
90S的结构表明新生核糖体的小亚基折叠成多个独立的亚结构并与大量组装因子结合。核糖体前体RNA、U3 snoRNA和大量组装因子的5'间隔区形成巨大的碱基来支撑新生核糖体的结构。该结构还揭示了U3 snoRNA 与核糖体前RNA 结合的新方式。该结构对于理解核糖体小亚基的初始组装原理和组装因子的功能具有里程碑意义。
报道这项工作的论文《Molecular Architecture of the 90Ssmall subunit pre-ribosome》于2月28日在线发表在《eLife》杂志上。
叶克琼为该论文的通讯作者，孙琪、朱星、齐佳、安卫东为共同第一作者。合作者董梦秋、谭丹以及叶克琼课题组的多位研究人员也为本研究做出了重要贡献。中国科学院生物成像中心为本研究提供了关键的冷冻电镜研究设备和技术支持。该研究得到国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、科技部、北京市政府的资助。
