NIBS叶克穷研究组解析核糖体组装关键蛋白
2014年7月2日，北京生命科学研究所叶克穷实验室在《Journal of Biological Chemistry》杂志在线发表题为“Interaction between Ribosome Assembly Factors Krr1 and Faf1 is Essential for Formation of Small Ribosomal Subunit in Yeast”的论文，揭示了酵母核糖体组装过程中两个重要蛋白的结构和功能。
地球上所有的生物都依赖核糖体来合成蛋白质。核糖体本身是个庞大复杂的分子机器，在酵母中由四条rRNA和79个核糖体蛋白组成。核糖体在体内需要经过高度复杂和动态的组装过程才能形成，已经发现大量蛋白质因子和RNA参与核糖体的组装，它们在特定的时间与核糖体大小两个亚基结合，并在核糖体成熟过程中脱落，从而形成多种核糖体前体颗粒。目前对核糖体前体的结构和动态变化、以及大部分组装因子的功能还很不清楚。
叶克穷实验室主要研究酵母核糖体在体内组装的分子过程。在这个工作中，他们解析了两个核糖体组装因子Krr1和Faf1复合物的晶体结构，以及研究了它们相互结合的意义。这两个蛋白是核糖体小亚基早期90S前体的组分，90S核糖体前体是个非常复杂的结构，除了包含核糖体RNA和一些核糖体蛋白，还结合了大约50个组装因子和U3 RNA。Krr1和Faf1复合物结构的解析使得我们在理解90S前体结构和核糖体组装机制上又前进了一步。
晶体结构显示Krr1含有两个相互堆积的KH结构域，KH结构域通常结合RNA。但第一个KH结构域已经退化，缺少结合RNA的保守元件，却与另外一个组装因子Kri1相互作用。第二个KH结构域具有经典的RNA结合界面，还能结合Faf1蛋白。KH结构域在Krr1中具有结合蛋白的能力，反映了其在功能上的多样性。
论文还利用酵母的体内突变实验和功能分析发现Krr1和Faf1的结合对于酵母的生长至关重要，破坏它们的结合导致小亚基rRNA不能正常的加工，但不能阻止它们组装到核糖体前体中，这揭示它们之间相互作用在维持90S的功能构象上的重要性。
该工作主要由北京生命科学研究所学生郑三多和兰鹏飞完成，他们是文章的共同第一作者，叶克穷博士是本文通讯作者。此研究受中国科技部和北京市科委资助，在北京生命科学研究所完成。
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项目成果
