通过改变核糖体出口隧道来提高具有挑战性单体的连续掺入效率

核糖体能够将多种天然和非天然单体掺入不断延伸的聚合物链中，但当单体具有受限或非天然的主链骨架时，核糖体可能发生停滞。在此，我们评估了通过对出口通道内23S rRNA进行结构指导的突变，是否能够缓解这种依赖于单体的核糖体停滞。 携带A2062U突变的核糖体在翻译非脯氨酸序列时，其活性与野生型（WT）核糖体相当；而在翻译含有最多四个连续脯氨酸残基的序列时，其活性最高可提高10倍。含有多聚脯氨酸新生链的WT和A2062U突变核糖体的高分辨率冷冻电镜结构表明，A2062U突变缓解了出口通道中的狭窄限制，从而能够更好地容纳构象受限的肽链。 A2062U突变核糖体还改善了含有多个连续β2-羟基酸序列的翻译。这些结果为通过工程化改造核糖体以提升具有新型骨架的基因编码聚合物的翻译效率提供了机制基础。

核糖体能够将多种天然和非天然单体掺入正在延伸的聚合物链中，但对于具有受限或非天然骨架的单体，其翻译过程可能发生停滞。在此，我们评估了是否能够通过对出口通道内23S rRNA进行结构引导的突变来缓解单体依赖性的核糖体停滞。

携带A2062U突变的核糖体在翻译非脯氨酸序列时与野生型（WT）核糖体具有同等活性，而在翻译含有最多四个连续脯氨酸残基的序列时，其活性最高可提高10倍。含有多聚脯氨酸新生链的WT和A2062U突变核糖体的高分辨率冷冻电镜结构表明，A2062U突变缓解了出口通道中的狭窄限制，从而能够更好地容纳构象受限的肽链。A2062U突变核糖体还改善了含有多个连续β2-羟基酸的序列的翻译。这些结果为通过工程化改造核糖体以提高具有新型骨架的基因编码聚合物的翻译效率提供了机制基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.729415v1?rss=1

🏷️ 核糖体工程 23S rRNA突变 出口隧道 多聚脯氨酸翻译 非天然单体掺入