翻译延伸速率的全局测定及其生物学意义

发布时间：2020-05-27 08:37

【摘要】：蛋白质是生命活动的主要承担者。翻译是蛋白质合成的过程。翻译的过程主要包括核糖体聚集于m RNA(翻译起始)、核糖体在m RNA上移动产生肽链(翻译延伸)及肽链合成的终止(翻译终止)。研究证明,翻译延伸的调控将影响蛋白质合成的质量。翻译延伸暂停被认为与新生肽链的翻译共折叠高度相关。于是,翻译延伸速率的测定就成为了翻译调控领域的核心问题之一。错误折叠的蛋白质可能导致人类疾病。然而,目前仍然缺少可以全局测定生理条件下人细胞单基因水平的翻译延伸速率的方法。利用三种RNA-seq技术,本研究通过实验与计算相结合的方法提出延伸速率常数(Elongation Velocity Index,EVI)来全局测定生理条件下人细胞单基因水平的相对翻译延伸速率。本研究成功地鉴定出翻译延伸速率慢的基因(low-EVI Genes),并且发现没有基因同时具有高效的起始效率和慢的延伸速率。分析表明,low-EVI基因所编码的蛋白质具有更好的稳定性。本研究发现了细胞特异性的翻译慢的密码子,这可能是翻译减速的主要原因之一。本研究还探讨了EVI调节在癌细胞中的意义。Low-EVI基因倾向于与维持癌细胞恶性表型的通路相关,而肿瘤抑制基因(Tumor Suppressor Genes,TSGs)的EVI在高度恶性的癌细胞中显著升高。总之,EVI为揭示人细胞为什么不会同时增加基因的翻译起始效率和降低翻译延伸速率,以及为什么与癌症相关的low-EVI基因会有更好的蛋白质质量提供了新的视角。
【图文】：

图 1 翻译比例 TR 与延伸速率常数 EVI 的测量方法。（A）细胞 mRNA-seq、RNC-seq 及 Ribo-Seq 的原理图。（B）翻译起始效率与翻译延伸速率对核糖体密度的影响。3.2 总 mRNA 和正在翻译的 mRNA（RNC-mRNA）测序

图 2 四株细胞总 RNA 与 RNC-RNA 的 2.5%琼脂糖电泳。（A）四株细胞的 RNA 电泳。（B四株细胞的 RNC-RNA 电泳。接着，本研究利用 NEBNext Poly(A)mRNAMagneticIsolationModule（Ne
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q75

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本文编号：2683264