自慰 自拍
核糖体动作卵白质合成的中枢分子机器，自七十年前被发现以来，耐久被视为结构均一、功能单一的细胞器。可是，比年商议逐渐揭示核糖体可能存在异质性，其核糖体卵白（RPs）和核糖体关联卵白（RAPs）的组合互异可能赋予不同核糖体亚群特定的翻译调控功能。尽管这一假说备受关心，但由于技艺胁制，科学家永远难以奏凯不雅测单个核糖体的分子构成过火在细胞内的空间散播，从而无法奏凯对核糖体异质性的功能进行潜入商议。
2025年3月7日，斯坦福大学Maria Barna团队（本文一动作斯坦福大学已毕业博士张紫剑和Adele Xu）在Science上发表了文章A subcellular map of translational machinery composition and regulation at the single-molecule level，劝诱了两种互补技艺—核糖体扩张显微成像技艺（Ribosome Expansion Microscopy，RiboExM）和光控调度下的生物素标志技艺（AviTag-specific Location-restricted Illumination-Enhanced Biotinylation，ALIBi），初度在单分子分辨率下画图了哺乳动物细胞翻译机器的亚细胞图谱，从而揭示了核糖体异质性在翻译调控中的要津作用。
为了冲破传统光学显微镜的衍射极限，作家通过RiboExM将细胞物理扩张接近10倍之后再进行显微成像，从而已矣了约25纳米的灵验分辨率（小于单个核糖体直径）。在核糖体被Spaghetti-Monster荧光卵白特异性标志的哺乳动物细胞系中，作家应用RiboExM告捷已矣了关于40S、60S核糖体亚基、单核糖体（80S）及多聚核糖体（polysomes）的别离，从而构建了一幅核糖体在细胞里面的空间散播全景图。扫尾败露，40S小亚基均匀散播于细胞质，而60S大亚基倾向于集会在内质网上的多聚核糖体隔壁。商议者进一步通过ALIBi技艺证据内质网区域富集的60S大亚基与核糖体构成调控卵白Lsg1密切关连。敲低Lsg1不仅权臣影响60S大亚基在内质网的富集，还会选择性影响不同拓扑结构的跨膜卵白的翻译后果，从而揭示了一种通过调控核糖体亚细胞定位以已矣翻译特异性的新机制。
除了内质网，商议团队进一步商议核糖体在线粒体外膜（OMM）上的翻译调控。通过ALIBi技艺，商议团队发现线粒体外膜隔壁的核糖体中RPS25和RPL29等核糖体卵白权臣缺失。作家通过RiboExM奏凯对这类特化核糖体（Specialized ribosomes）进行成像，并发现它们与线粒体代谢关连mRNA（如维生素B12代谢通路中的Mut和Pcc基因mRNA）优先不竭。这一发现初度在细胞内证据了特化核糖体可通过选择性不竭特定mRNA以调控卵白合成，为特化核糖体的存在与功能提供了奏凯笔据。
在本文终末的神经元商议中，作家通过RiboExM揭示了远端神经突中核糖体翻译调控的特有格式：静息景色下，远端神经突中单核糖体占主导，而外界化学刺激（如神预计打算养因子BDNF）可换取多聚核糖体快速造成。此外，RPS25缺失的特化核糖体也在神经元轴突中被发现，标明其可能在神经元高度特化的卵白质合成调控中发达特定作用，从而为神经科学商议中翻译调控的时空特异性提供了新视角。
综上，RiboExM与ALIBi两项新技艺的不竭不仅冲破了传统技艺的局限，初度已矣了哺乳动物细胞中翻译机器的单分子可视化与分子构成领路，还系统揭示了核糖体亚细胞定位与异质性的生物学趣味。该技艺的应用将鼓动病理景色（如癌症、神经退行性疾病）中翻译调控至极的机制商议，并为关连疾病的治愈提供新的念念路。
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adn2623
制版东谈主： 十一
学术配合组织
（*排行不分先后）
刘涛李晨车震
策略配结伴伴
（*排行不分先后）
（*排行不分先后）
转载应知
【非原创文章】本文著述权归文章作家所有，迎接个东谈主转发共享，未经作家的允许不容转载，作家领有所有法定权益，违者必究。
BioArt
Med
Plants
东谈主才招聘
会议资讯
近期直播推选