万卡特拉曼·莱马克里斯南,托马斯·施泰茨和阿达·约纳特获得诺贝尔化学奖的研究核糖体的结构和功能
今年的诺贝尔化学奖被授予科学家致力于生命的化学——翻译成蛋白质的核糖体DNA信息。
MRC的赢家,万卡特拉曼·莱马克里斯南实验室分子生物学(LMB)在剑桥,英国托马斯·施泰茨耶鲁大学的我们,从以色列魏茨曼科学研究所的科学家——使用x射线晶体学来决定核糖体的结构。
核糖体是机械,可以将DNA编码的信息到一个蛋白质。DNA的遗传信息复制到信使RNA,然后使用核糖体的食谱书制造蛋白质。核糖体是极其复杂的蛋白质和RNA和复合物有两个部分:小亚基,包含一个大的RNA分子,约32蛋白质,和大亚基,有三个RNA和蛋白质46。整个复杂的包含成千上万的原子,所以结构的决心是一个巨大的任务。
科学家开始研究核糖体的结构在1970年代末。最初,她工作在极端微生物细菌的核糖体Geobacillus stearothermophilus,它可以生存温度高达75 ?C在温泉城,因为她认为这可能意味着其核糖体是更稳定。她第一次的结果早在1980年,大亚基的初始三维结构,但它又20年前整个核糖体的原子结构映射。
然而,任务的规模巨大的晶体的挑战。一个问题是如何确定相角当有这么多原子分子中。通常情况下,这是通过浸泡在重原子晶体如汞,但有这么多核糖体附着在需要的更多信息。
施泰茨发现可以使用电子显微镜图像的核糖体决定核糖体是如何安排的晶体,这+重原子数据使得相角待定。他的第一个大亚基的晶体结构是出版于1998年,虽然在低分辨率。
同时,Ramakrishnan在小亚基的工作表明,核糖体的分子统治者的双检查RNA被正确解码。所有的三个结构在2000年出版的最后包含足够的细节来映射核糖体的所有原子的位置——施泰茨大亚基的微生物Haloarcula marismortui和其他两个奖获得者小亚基栖热菌属酸奶。
所有三个也产生3 d显示抗生素结合核糖体的结构。许多常用的抗生素攻击细菌核糖体同时人类核糖体依然完好无损,而这些结构被用于开发新的抗生素。
我深深感谢所有的才华横溢的同事,学生和博士后工作在我的实验室作为科学是一个高度协作的企业,”Ramakrishnan说。支持长期的基础研究的想法像在LMB导致突破,核糖体已经开始显示其医疗的重要性。”
”决定核糖体的结构是一个巨大的结构生物学和晶体学,这是最大的单一蛋白质复杂,到目前为止已经解决了,”托尼·伍德说,辉瑞全球药物化学主管。它给出了一个基本了解的过程是很重要的在生物体的蛋白质合成,和他们应得的诺贝尔奖是很好。”
莎拉Houlton
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