翻譯延伸的順式調(diào)控機(jī)理與生物學(xué)效應(yīng)

肇濤瀾，張碩,2，錢文峰,2

特邀綜述

翻譯延伸的順式調(diào)控機(jī)理與生物學(xué)效應(yīng)

肇濤瀾1，張碩1,2，錢文峰1,2

1. 中國(guó)科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

翻譯延伸是核糖體將信使RNA (mRNA)蘊(yùn)含的遺傳信息解碼為蛋白質(zhì)的有序過(guò)程，是細(xì)胞維持基本代謝活動(dòng)的核心步驟。多種人類疾病(如神經(jīng)退行性疾病、癌癥等)都與翻譯延伸的異常有關(guān)。翻譯延伸作為中心法則的關(guān)鍵步驟曾是現(xiàn)代分子生物學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容，然而方法學(xué)上的限制卻阻礙了對(duì)其動(dòng)態(tài)過(guò)程以及調(diào)控規(guī)律的進(jìn)一步研究。近年來(lái)，對(duì)翻譯延伸調(diào)控相關(guān)方法的突破讓與其相關(guān)的生命科學(xué)研究獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其是近10年來(lái)的研究揭示了翻譯延伸的復(fù)雜調(diào)控機(jī)理和多種生物學(xué)效應(yīng)，為理解蛋白表達(dá)調(diào)控和疾病發(fā)生的關(guān)聯(lián)提供了新的理論視角。本文在總結(jié)翻譯延伸研究方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了順式調(diào)控元件(mRNA與新生肽鏈序列)對(duì)局部翻譯延伸速率的調(diào)控作用，同時(shí)列舉了翻譯延伸調(diào)控對(duì)模板mRNA和蛋白質(zhì)產(chǎn)物功能的影響，包括mRNA穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)的合成與降解、蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位以及蛋白質(zhì)共翻譯折疊等，以期吸引生命科學(xué)各領(lǐng)域的學(xué)者共同參與翻譯延伸領(lǐng)域的研究。

翻譯延伸；核糖體；核糖體印跡測(cè)序；蛋白質(zhì)共翻譯折疊；密碼子使用偏好；RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)；新生肽鏈

蛋白質(zhì)是生命代謝最重要的有機(jī)大分子，是細(xì)胞功能的主要執(zhí)行者。……