核糖体蛋白质的翻译特异性― 遗传密码翻译装置对信使rna的选择性1)

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1、通传HEREDITAS(Beijing)11(2）：40-441989护叻叭气‘奋少且尽，不写冬、卜孟冬戈卜‘5、叻叨扩核糖体蛋白质的翻译特异性—遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性’）童克忠陈玲爱翁曼丽王玮白应林（中国科学院遗传研究所，北京）摘要分子遗传学泰斗J.D.Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后0.许多科学家的共同努力，核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切功能，却仍然一无所知。1979年以来，本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体，研究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中，碱性蛋白酶活性下降，而中

2、性蛋白酶活性正常。到目前为止，我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在S12的依赖链霉素突变体中，噬菌体娜05裂解量下降；蛋白质合成受Pf-；而RNA和DNA合成正常。测定了噬菌体价29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑率。在多数突变体中，成斑率下降，最低达10-6；少数升高，最高达三倍；还百一些升降都不明显。大汤杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变，x噬菌体的成5k率和相对产量大大降低，而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.148叹Xc1857）的S12发生依赖链霉素突变，肠

3、1857的诱导释放量大大降低，而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌A19野生型菌株中，I噬菌体的N基因表达正常；核糖体蛋白质S10,S16,S19,S20和L3友生突变，能抑制N基因表达；L21+L25,L24突变，N基因不能表达；L27突变，促进N基因表达；S8,L6,L7ZL12,L14禾L23突变，对N基因表达没有明显影响。把N基囚克隆在质拉上，用功能互补的方法，测定N基因表达的程度。结果清楚表明，S12发生依赖链霉素突变，N基因不能表达；发生杭链霉素突变，却表达正常。综合以上实验结果，可见不同的核糖体蛋白质突变时同一基因表达的影响不同；同一核糖体蛋白质突

4、变对不同基因表达的影响也不同。还有一些核糖体蛋白质突变，对其他基因表达没有明显的影响。核糖体作为一切细胞共有成分这一客观实在，充分说明它在生命活动中的重要性。核糖体既然如此重要，其蛋白质的功能将是多方面的、复杂的。本实验室己取得的研究成泉，可能只是从一个侧面反映了核糖体蛋白质的功能。而且目前只是观察到一些现象，分于机理还不清楚，值得进一步研究。一、核糖体的结构TongKezhongetat.:TranslationalSpecificity一切生物的遗传信息，都编码、贮存于核酸的核昔ofRibosomalProteins-TheSelectivityof掀顺序之

5、中。核酸是惰性的，必须经过转录、翻译，其TranslationalApparatusTowardsmRNAS蕴藏的遗传信息，才能由蛋白质表达为丰彩多姿、生意1)国家自然科学基金资助项目。盎然的生物界。本文于1987年10月7日收到。一切生物的蛋白质，都在核糖体上合成。J.D.混合氨基酸标记DNA,RNA和蛋白质合成，结果Watson首先对核糖体进行系统的研究r113。其后经过StrRA不影响大分子合成；在StrT-Ar?l,DNA和RNA.许多科学家的共同努力，对核糖体的结构大体上已经合成正常，蛋白质合成受到严重抑制二StrDA回复突变研究清楚。原核生物的核糖体

6、，由大小不等的两个亚为Strip蛋白质合成也恢复到野生型的水平〔130基构成，大亚基包含两种RNA和三十几种蛋白质。小上述实验所用61469(0105)strDA，其“t.DA是由亚基包含一种RNA和二十几种蛋白质。真核生物ATCC6633srrDA转化来的，所以在61469帅105)StrDA核塘体的结构与此相似，但比较大。对大肠杆菌的核中，除。rDA外，其遗传背景和野生型几乎完全相同；糖休研究得最为详尽，它的各种rRNA和各种蛋白质因此在61469(0105)StrDA中0105裂解量的下降和的基因位置、一级结构，基本上都巳经研究清楚；各种蛋白质合成受阻是r

7、psL突变的结果。由于DNA和iRNA和各种核糖体蛋白质在核糖体上所处的位置，RNA合成都正常，所以可以认为裂解量下降是蛋白质以及彼此相互联结的关系，都经过仔细的研究。目前合成受阻的结果，是某些重要：riRNA翻译受阴．的结人们能够提取核糖体，在离体条件下将各种mRNA果。翻译成相应的蛋白质。然而，对核糖体上各种组份—本实验室由枯草杆菌168菌株经EMS诱变得到包括三种rRNA和五十几种核糖体蛋白质的确切功一些核糖体蛋白质突变体（表1)[63和一株依赖链霉素能，却“仍然n乎一无所知，，‘，‘，‘，，。的SD103"'o用NTG处理SD103，从中分离得到一系列核

8、糖体蛋白质突变体（表2)