相分離調控蛋白翻譯與生物節律的分子機制
清華大學生命科學學院吝易團隊與楊雪瑞團隊合作揭示了細胞利用相分離對蛋白質翻譯進行精細的時空調控,從而維持晝夜節律周期的分子機制。相關成果以“區室化周期性蛋白質翻譯精確調控生物節律(Circadian clocks are modulated by compartmentalized oscillating translation)”為題,于2023年6月26日在《細胞》(Cell)雜志發表,論文鏈接為https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.045。 地球自轉造就日月流轉,晝夜更替。細胞中的眾多生物過程也隨著晝夜節律在時間和空間上受到嚴格調控,形成生物鐘。已有研究表明,生物鐘調控由若干分子環路組成,其中包括時鐘基因構成的轉錄翻譯負反饋回路(transcription-translation feedback loop)。在這個回路中,轉錄、mRNA加工、蛋白質翻譯過程以晝夜節律模式進行,......閱讀全文
相分離調控蛋白翻譯與生物節律的分子機制
清華大學生命科學學院吝易團隊與楊雪瑞團隊合作揭示了細胞利用相分離對蛋白質翻譯進行精細的時空調控,從而維持晝夜節律周期的分子機制。相關成果以“區室化周期性蛋白質翻譯精確調控生物節律(Circadian clocks are modulated by compartmentalized oscill
什么是翻譯調控?
在mRNA翻譯成蛋白質的水平上進行控制,包括控制蛋白質合成的速度、mRNA穩定性的控制、翻譯起始的控制等。
關于基因表達的翻譯調控和翻譯后調控的介紹
1、基因表達的翻譯調控 翻譯調控的效果不如轉錄調控或調控mRNA的穩定性,但也偶爾得到使用。抑制蛋白質翻譯是毒素和抗生素的主要作用目標,因此它們可以通過超越其正常的基因表達控制來殺死細胞。蛋白質合成抑制劑包括抗生素新霉素和毒素蓖麻毒素。 2、基因表達的翻譯后調控 翻譯后修飾(PTM)是對蛋
翻譯水平上的調控
蛋白質合成翻譯階段的基因調控有三個方面:① 蛋白質合成起始速率的調控;② MRNA的識別;③?激素等外界因素的影響。蛋白質合成起始反應中要涉及到核糖體、mRNA蛋白質合成起始因子可溶性蛋白及tRNA,這些結構和諧統一才能完成蛋白質的生物合成。mRNA則起著重要的調控功能。真核生物mRNA的“掃描模式
真核細胞翻譯的調控介紹
值得注意的是,雖然在原核生物細胞內,翻譯的起始過程依然有IF1、IF2、IF3三類因子的參與(真正耗能的步驟是IF2介導的起始tRNA入位和大亞基招募),但原核細胞幾乎沒有以這些蛋白因子為靶點進行的調控模式。在真核細胞內,由于大量翻譯起始因子的參與,大量對于翻譯的調控也是以這些蛋白因子為靶點進行
基因翻譯后調控的過程
翻譯后修飾(PTM)是對蛋白質的共價修飾。像RNA剪接一樣,它們有助于使蛋白質組更加豐富多樣。這些修飾通常由酶催化。此外,諸如氨基酸側鏈殘基的共價添加這樣的修飾過程通常可以被其它酶逆轉。但蛋白水解酶對蛋白質骨架的水解切割是不可逆轉的 。PTM在細胞中發揮著許多重要作用。例如,磷酸化主要涉及激活和失活
原核細胞翻譯的調控介紹
在整體上,原核細胞可通過改變核糖體結合位點(RBS)序列或者在RBS鄰域制造二級結構來阻止小亞基和mRNA的結合進而阻止翻譯的起始。一方面由于RBS序列固定,改變其序列將會造成所有mRNA停止翻譯。另一方面由于改變序列并非快速準確的調控方法,針對單個轉錄本,原核細胞傾向于采取以下幾種方式進行調控
基因翻譯的調控辦法
任何體內的生物反應都必須在調控的作用下,才有意義。翻譯的調控是十分精密復雜的。在原核生物里翻譯調控的基本單位不是單個的mRNA而是mRNA中的單個閱讀框。以ATP合成酶為例,在原核生物里,該酶包含A、B、C、D、E、F、G、H等多個亞基,其基因拷貝均為一份,在轉錄時轉錄到同一個mRNA上。而實際每個
真核生物翻譯的調控(2)
5′端非翻譯區的二極結構影響到調控蛋白與帽結構的接近,阻礙40S前起始復合體的裝配和在mRNA上的掃描,起負調控的作用。但若二極結構位于 AUG的近下游,(最佳距離為14 nt),將會使移動的40亞基停靠在AUG位點,增強起始反應。真核的系列翻譯起始因子可使二極結構解鏈,使翻譯復合體順利通過
翻譯調控的的過程和作用
翻譯調控的效果不如轉錄調控或調控mRNA的穩定性,但也偶爾得到使用。抑制蛋白質翻譯是毒素和抗生素的主要作用目標,因此它們可以通過超越其正常的基因表達控制來殺死細胞。蛋白質合成抑制劑包括抗生素新霉素和毒素蓖麻毒素。
真核生物翻譯的調控(1)
原核生物基因表達的調控主要在轉錄水平上進行,而真核生物由于RNA較為穩定,所以除了存在轉錄水平的調控以外,在翻譯水平上也進行各種形式的調控。在蛋白質生物合成的起始反應中主要涉及到細胞中的四種裝置,這就是:1.核糖體,它是蛋白質生物合成的場所;2.蛋白質合成的模板mRNA它是傳遞基因信息的媒介;3.可
基因表達的翻譯調控的介紹
翻譯調控的效果不如轉錄調控或調控mRNA的穩定性,但也偶爾得到使用。抑制蛋白質翻譯是毒素和抗生素的主要作用目標,因此它們可以通過超越其正常的基因表達控制來殺死細胞。蛋白質合成抑制劑包括抗生素新霉素和毒素蓖麻毒素。
Cell解析蛋白質翻譯調控機制
一個細胞的內部運作涉及到不計其數的單個分子,它們參與到重復循環的相互作用之中來維持生命。蛋白質形成就是這種生命活動的基礎。 賓夕法尼亞大學的Joshua B. Plotkin教授說,由于蛋白質是細胞功能的基礎構件,科學家們一直以來對于細胞生成蛋白質的機制都極其地感興趣。 “蛋白質
基因表達的翻譯后調控的簡介
翻譯后修飾(PTM)是對蛋白質的共價修飾。像RNA剪接一樣,它們有助于使蛋白質組更加豐富多樣。這些修飾通常由酶催化。此外,諸如氨基酸側鏈殘基的共價添加這樣的修飾過程通常可以被其它酶逆轉。但蛋白水解酶對蛋白質骨架的水解切割是不可逆轉的。PTM在細胞中發揮著許多重要作用。例如,磷酸化主要涉及激活和失
“時空元表面”可調控光束頻率和方向
據《自然·納米技術》雜志24日報道,美國加州理工學院團隊報告稱,他們構建了一種元表面,上面布滿微型可調天線,能夠反射入射的光束:一束光進入,多束光出去,每束光都有不同的頻率并朝著不同的方向傳播。這是一種處理自由空間信號而非光纖信號的新方法,可創建許多不同光頻率的邊帶或通道。研究人員構建了一種元表面,
研究揭示種子萌發過程的翻譯調控機制
種子作為植物繁衍的核心載體,其萌發與休眠是植物長期進化形成的關鍵適應性策略。這一策略不僅維系著物種延續和生態平衡,更直接影響農業生產和糧食安全。種子萌發是植物從休眠狀態向活躍生長狀態轉變的關鍵節點,這一過程受多種內在因素和外界環境的調節,包括激素信號(如脫落酸ABA和赤霉素GA的拮抗作用),環境感知
研究揭示種子萌發過程的翻譯調控機制
種子作為植物繁衍的核心載體,其萌發與休眠是植物長期進化形成的關鍵適應性策略。這一策略不僅維系著物種延續和生態平衡,更直接影響農業生產和糧食安全。種子萌發是植物從休眠狀態向活躍生長狀態轉變的關鍵節點,這一過程受多種內在因素和外界環境的調節,包括激素信號(如脫落酸ABA和赤霉素GA的拮抗作用),環境感知
蛋白質合成翻譯階段的基因調控介紹
蛋白質合成翻譯階段的基因調控有三個方面: ① 蛋白質合成起始速率的調控; ② MRNA的識別; ③ 激素等外界因素的影響。蛋白質合成起始反應中要涉及到核糖體、mRNA蛋白質合成起始因子可溶性蛋白及tRNA,這些結構和諧統一才能完成蛋白質的生物合成。mRNA則起著重要的調控功能。 真核生物
一種調控蛋白質翻譯的新方式
Sci Adv | RAS信號通路在腫瘤細胞中一種調控蛋白質翻譯的新方式 蛋白質翻譯是腫瘤發生、發展的關鍵過程。許多致癌信號通路針對性作用于蛋白質翻譯的起始階段,以滿足癌細胞中合成代謝增強的需求。 近日,來自美國康奈爾大學Shu-Bing Qian(錢書兵)課題組在Science Advan
研究揭示蛋白質翻譯調控衰老新機制
近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員王濤課題組和研究員王杰課題組合作,研究揭示了甲基轉移樣蛋白-1和WD重復結構域4(METTL1/WDR4)介導轉運RNA(tRNA)的N7-甲基鳥苷(m7G)修飾對于維持衰老過程中蛋白質組穩態的重要作用,研究結果闡明了tRNA修飾對于衰老的調控作用。相關
研究揭示蛋白質翻譯調控衰老新機制
日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員王濤課題組和研究員王杰課題組合作,研究揭示了甲基轉移樣蛋白-1和WD重復結構域4(METTL1/WDR4)介導轉運RNA(tRNA)的N7-甲基鳥苷(m7G)修飾對于維持衰老過程中蛋白質組穩態的重要作用,研究結果闡明了tRNA修飾對于衰老的調控作用。相
Molecular-Cell:蛋白質翻譯后修飾調控植物脅迫反應
甲基化修飾與一氧化氮(nitric oxide; NO)依賴的亞硝基化修飾是高度保守的蛋白質翻譯后修飾,這兩類修飾參與調控眾多生物學過程,包括調控非生物脅迫反應。但二者調控非生物脅迫的分子機制不甚清楚。 中國科學院遺傳與發育生物學研究所左建儒研究組在亞硝基化蛋白質組學研究中發現擬南芥蛋白質
研究揭示氧化還原關鍵酶翻譯調控的新機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519885.shtm
關于真核生物的基因調控—翻譯控制的基本介紹
真核生物的翻譯控制的主要形式是控制mRNA的穩定性。mRNA5′端的加帽作用以及它的3′端的多聚A的加尾作用都有助于 mRNA分子的穩定。在某些真核生物中mRNA進入細胞質以后并不立即作為模板進行蛋白質合成,而是與一些蛋白質結合形成RNA蛋白質(RNP)顆粒,在這種狀態的mRNA半衰期可以延長。
轉錄組+蛋白組聯合,揭示microRNA調控靶點與功能機制-二
4.轉錄組、蛋白組揭示miR-137調控底物。蛋白組結果發現:Mir137–/–組versus Mir137+/+組, Mir137+/–組versus Mir137+/+組, and Mir137–/–組versus Mir137+/–組,分別篩選到417、94和76個差異表達蛋白。這些蛋白與
NAT-NEUROSCI轉錄組+蛋白組聯合揭示microRNA調控靶點功能機制
基因水平的研究發現miR-137與多種神經精神疾病存在相關性。同時,miR-137在正常的神經發生與神經發育過程中也具有重要作用。但是,miR-137的體內功能與作用機制仍然不清楚。為了揭示miR-137的功能,該研究構建了miR-137 KO動物,并對KO動物的突觸可塑性、學習能力等多種神經功
轉錄組+蛋白組聯合,揭示microRNA調控靶點與功能機制-一
基因水平的研究發現miR-137與多種神經精神疾病存在相關性。同時,miR-137在正常的神經發生與神經發育過程中也具有重要作用。但是,miR-137的體內功能與作用機制仍然不清楚。為了揭示miR-137的功能,該研究構建了miR-137 KO動物,并對KO動物的突觸可塑性、學習能力等多種神
關于真核生物的基因調控—翻譯后控制的基本介紹
翻譯后控制的事例不多。一般認為腦垂體后葉細胞產生的促腎上腺皮質激素和脂肪酸釋放激素是由同一原始翻譯產物經不同的加工而形成的。迄今為止對于真核生物基因調控作用的了解仍然處在探索的階段,特別是對于高等動植物的基因調控過程了解得更少,還不能形成一個完整的模式。1972年美國學者E.戴維森和R.J.布里
發現MHZ9是水稻乙烯信號途徑的翻譯調控因子
蛋白質是生命活動的主要承擔者,其合成由編碼基因的mRNA含量與翻譯效率共同決定。翻譯調控可在不改變mRNA含量的情況下,快速可逆地調控蛋白合成,有助于生物在感知內外源信號后,迅速做出應變行為。 乙烯信號在植物生長發育與逆境脅迫中發揮重要作用。前期擬南芥研究發現,EIN2通過直接或間接靶向乙烯信
基因組編輯調控植物內源基因翻譯效率的實驗流程
上游開放閱讀框uORF廣泛存在于動植物基因的5’非翻譯區,通常能夠抑制下游主開放閱讀框pORF的翻譯。中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞研究組率先利用CRISPR/Cas9技術對uORF進行編輯,發現能夠顯著提高目標基因的翻譯效率,建立了利用基因組編輯調控內源基因蛋白質翻譯效率的新方法,相關成果