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粗粒化模拟研究核糖体30S小亚基的组装动力学(英文)

2023-09-15分类号:Q752

【作者】刘欣   张志勇
【部门】中国科学技术大学大数据学院  中国科学技术大学物理系  
【摘要】核糖体是一种生物大分子复合物,它负责蛋白质的生物合成。在大肠杆菌(E. coli)中,完整的核糖体由30S小亚基和50S大亚基组成。大约半个世纪以来,30S小亚基一直是研究核糖体体外组装的关键模型系统,并提出了其组装图谱。然而,该RNA-蛋白质复合物动态组装过程中很多的结构细节仍然未知。本文按照30S小亚基组装图谱的顺序进行了一系列粗粒化模拟,以研究其组装过程中的构象动力学。我们发现,裸露的16S rRNA三级结构非常不稳定,即使与早期组装蛋白结合后仍然会出现类似情况。中期组装蛋白可以显著限制16S rRNA的柔性,并使后者接近于天然结构。晚期组装蛋白的最终结合使16S rRNA完全获得其功能运动。特别地,我们发现蛋白S9和S3对30S小亚基的组装可能比其他核糖体蛋白有更重要的贡献。如果已知组装图谱,我们的粗粒化模拟策略可以广泛应用于研究生物大分子复合物的组装动力学。
【关键词】生物大分子复合物  组装  核糖体  30S亚基  粗粒化模拟  主成分分析
【基金】supported by the National Key Research and Development Program of China (2021YFA1301504);; the National Natural Science Foundation of China (91953101);; the Chinese Academy of Sciences Strategic Priority Research Program (XDB37040202)
【所属期刊栏目】中国科学技术大学学报
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