清华大学生命学院杨雪瑞与厦门大学迪特·伍尔夫合作发现eIF3促进翻译早期延伸的新功能


清华新闻网6月30日电 6月25日,《分子细胞》(Molecular Cell)期刊在线发表了题为“eIF3与80S核糖体结合促进翻译延伸、线粒体稳态及肌肉健康“(eIF3 Associates with 80S Ribosomes to Promote Translation Elongation, Mitochondrial Homeostasis, and Muscle Health)的研究论文,报道了厦门大学迪特•伍尔夫(Dieter Wolf)课题组和清华大学生命学院杨雪瑞课题组关于蛋白质翻译调控的最新合作研究成果。

蛋白质的翻译是细胞内基因表达与机体维持正常生理功能的基本过程,然而对于翻译各阶段的基因特异性精密调控及分子机制仍有许多重要问题有待解决。经典的理论认为,真核翻译起始因子eIF3在翻译起始阶段具有重要功能。厦门大学迪特•伍尔夫课题组和清华大学杨雪瑞课题组紧密合作,通过对质谱及核糖体分析(ribosome profiling)等大数据的深度挖掘与解析,发现一个意料之外的原创成果,即eIF3在翻译的早期延伸阶段也起到关键的调控作用,而该调控功能主要作用于一组2000多个mRNA在前75个密码子的翻译延伸速度,这导致与线粒体和膜功能相关的蛋白合成缺陷。他们的研究表明,eIF3在翻译早期延伸阶段与80S核糖体相互作用,并招募蛋白质翻译质量控制因子。eIF3的这一功能与线粒体正常生理机能的维持和肌肉健康密切相关。基于此发现,研究团队构建了eIF3e+/-小鼠模型,发现这些小鼠在骨骼肌中积累了大量有缺陷的线粒体,并逐渐显示出肌力下降和运动能力的严重削弱。

https://xaxq.xmu.edu.cn/_upload/article/images/2d/89/d7e1935c4ee7b7881ca75828640f/68fd0bf1-bca3-4e23-943b-e794af8208ee.jpg

eIF3在翻译起始、延伸和新生蛋白靶向过程中的作用模型

本论文揭示了真核生物翻译过程中重要的起始因子家族eIF3的新功能,并利用eIF3e缺陷小鼠模型证明eIF3对维持线粒体的生理功能和小鼠肌肉健康具有重要意义。eIF3对线粒体功能的重要作用也为一些与线粒体相关的重大疾病(如老年痴呆、帕金森综合征及恶性肿瘤等)在未来的研究及临床药物开发提供了新的思路和方向。

本论文由厦门大学迪特•伍尔夫教授课题组与清华大学杨雪瑞课题组合作完成。研究工作结合了伍尔夫课题组在翻译调控的分子机制研究方面的成果与杨雪瑞课题组在翻译组大数据深度挖掘与解析方法学方面的积累。厦门大学药学院教授迪特•伍尔夫、助理教授程亚彬,清华大学生命学院副教授杨雪瑞为论文共同通讯作者。厦门大学博士生林英英(已毕业)与清华大学生命学院博士生李发金为共同第一作者。杨雪瑞课题组的研究工作得国家重点研发计划“精准医学研究”重点专项、国家自然科学基金委、清华大学自主科研项目的资助。清华大学蛋白质研究技术中心基因测序平台及生物计算平台对本课题的研究提供了大力支持。

论文链接:

https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(20)30388-9

供稿:生命学院

编辑:李华山

审核:程曦

专题链接:
2020年06月30日 10:59:23  清华新闻网

更多 ?图说清华

最新更新