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核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型復合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度復雜、動態(tài)的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體復合物。小亞基在成熟過程中形成兩種主要的前體：位于細胞核仁區(qū)的早期前體和位于細胞質的晚期前體。最近研究已經解析了小亞基早期和晚期前體的結構，發(fā)現(xiàn)它們的成分和結構存在巨大的差別，但目前不清楚早期前體是如何轉變到晚期前體的。

　　中國科學院生物物理研究所葉克窮課題組利用單顆粒冷凍電鏡技術解析了酵母核糖體小亞基早期前體向晚期前體轉化過程中的一系列過渡狀態(tài)的結構，首次觀察到該轉化的動態(tài)分子過程。這些結構顯示核糖體前體RNA上的轉錄間隔序列在核糖體前體上發(fā)生降解，驅動組裝因子的有序解離和核糖體結構的成熟。研究者還觀察到切割間隔序列的核酸酶--外切體在核糖體前體上的結合位置。該研究對理解核糖體組裝這個基本生命過程有重要意義。

　　該成果"Cryo-EM structure of 90S small ribosomal subunit precursors in transition states"于2020年9月18日發(fā)表于《Science》雜志。葉克窮研究員是該文章的通信作者，杜易飛博士和安衛(wèi)東博士為文章的共同第一作者。生物物理所生物成像中心為該研究提供了冷凍電鏡研究設備和技術支持。該研究得到了科技部國家重點研發(fā)計劃、中國科學院戰(zhàn)略性先導計劃和國家自然科學基金委等項目的資助。

圖 酵母核糖體小亞基成熟的動態(tài)過程

　　文章鏈接：https://science.sciencemag.org/content/369/6510/1477