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中国科学院生物物理所秦燕课题组和清华大学高宁课题组合作，揭示了核糖体在蛋白翻译过程中“倒退”的分子机理，即翻译因子EF4通过释放肽酰tRNA的3’末端催化核糖体的倒退运动。相关成果1月26日凌晨在线发表于《自然—结构与分子生物学》。
核糖体是生命出现前的最后一个必需要素，被生物学家称为地球上所有生命共同唯一祖先的最后成分。“在生命出现前，核糖体的出现标志着以核酶催化合成蛋白的体系的成功建立，使得生物核心活性分子——蛋白质的大规模生产成为可能，从而为生物反应的多样性和复杂性提供物质基础。以核糖体为核心的蛋白质翻译体系，是生命活动中最古老和最核心的分子体系，对细胞内的绝大部分分子体系都有重要的调控功能。”秦燕在接受《中国科学报》记者采访时说。但由于核糖体的复杂性和易降解性，对实验条件和技术平台要求很高，使相关研究挑战重重。
此前，秦燕研究组找到了催化核糖体倒退的酶，将其命名为翻译延长因子4（EF4）。“EF4的分子功能是催化核糖体内的tRNA逆向移位，使核糖体沿着mRNA倒退，从而调控蛋白质的合成过程。”秦燕说。此次核糖体倒退机理的阐述，揭示了核糖体运动双向性机制，“即核糖体在前进过程中也可以倒退，而EF4就是它的‘倒挡’”。
研究对理解核糖体在生命过程中发挥的重要作用提供了分子基础，对于人类进一步认识生命过程具有重要指导意义。从应用前景来看，依据得到的EF4催化机理，研究人员可对病原菌的翻译过程进行人工干预，进而为新型抗生素的研发提供理论基础。
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★ 摩尔根，T.H.
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