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研究發現了核糖體30S亞基的自我合成和組裝

作為細胞的蛋白質工廠,核糖體是唯一制造自己零件的天然機器。這就是為什么了解機器本身是如何制造的,可以為從了解生命如何發展到設計新的藥物生產方法的一切打開大門。

魏茨曼科學研究所的一項長期而深入的研究表明,核糖體-30S的小亞基在芯片表面上是自合成和組裝的。

該研究所化學和生物物理系的Roy Bar-Ziv教授和研究人員Shirley Shulman Daube博士對該項目進行了大約七年的研究。

該項目面臨的主要挑戰之一是細胞必須產生大量不同分子才能形成亞基:核心是長鏈RNA,并且該鏈上必須附著20種不同的蛋白質。

它們是由蛋白質分子和RNA之間弱的化學力組織的-在某些點排斥并在其他點吸引-因此整個結構依賴于每種成分的正確制造和組織。

再加上另外六個蛋白質,這些蛋白質不是結構的一部分,但可以作為伴侶蛋白來協助組裝??偣仓辽儆?7種不同的基因-一個編碼每種成分或伴侶的基因-必須協同工作才能形成亞基。

該團隊與負責當前研究的博士后研究員Michael Levy以及研究學生Reuven Falkovich一起,使用Bar-Ziv在他的實驗室開發的定制芯片生產了亞基。

最終,他們成功地模仿了合成這些零件并將它們組裝成核糖體亞基的自然過程。

Bar-Ziv實驗室中的微小芯片基于緊密附著在表面一端的DNA鏈。最初,研究小組使用了從大腸桿菌中復制核糖體30S亞基所需的全部27個基因。

這些成分被捕獲在基因附近的“分子陷阱”中,這提高了過程效率,并使科學家能夠實時觀察生產過程。然后他們退后一步,允許各個部分自動組裝到核糖體單元中,而不會受到外界的干擾。

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