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整合应激反应是维持细胞蛋白质稳态的关键真核生物信号通路。在氨基酸匮乏期间，酵母激酶 Gcn2（人类中的 GCN2）及其激活因子 Gcn1/Gcn20 通过磷酸化 eIF2 重编程翻译，但哺乳动物中的 GCN2 如何感知营养胁迫尚不清楚。核糖体碰撞是其主要生理触发因素之一。在此，我们报告了人类 GCN1 与发生碰撞的双核糖体结合的冷冻电镜结构。GCN1 特异性识别发生碰撞的双核糖体的柔性界面，并使其刚性化。该结合由 GCN1 与两个核糖体的 P 茎接触，以及与一段保守区域的相互作用介导；该保守区域会“钳住”后方核糖体 40S 亚基的喙部。功能分析证实，Gcn1 与碰撞核糖体之间的多价接触对于受胁迫酵母细胞中 Gcn2 的充分激活至关重要。通过在脯氨酰-tRNA 缺乏的细胞中采用基于纳米抗体的蛋白质组学分析，我们鉴定出 ABCF3 是酵母 Gcn20 的主要哺乳动物直系同源蛋白，并且其在氨基酸饥饿期间被募集至核糖体。
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整合应激反应是维持细胞蛋白质稳态的关键真核生物信号通路。在氨基酸匮乏期间，酵母激酶 Gcn2（人类中的 GCN2）及其激活因子 Gcn1/Gcn20 通过磷酸化 eIF2α 对翻译进行重编程，但哺乳动物中的 GCN2 如何感知营养应激尚不清楚。核糖体碰撞是其主要的生理触发因素之一。在此，我们报告了人 GCN1 与碰撞双核糖体结合的冷冻电镜结构。GCN1 特异性识别碰撞双核糖体的柔性界面，并使其刚性化。该结合由其与两个核糖体 P 柄的接触，以及与一个保守区段的接触共同介导；后者“夹住”后方核糖体 40S 亚基的嘴部。功能实验表明，Gcn1 与碰撞核糖体之间的多价接触对于受应激酵母细胞中 Gcn2 的充分激活至关重要。通过在脯氨酰-tRNA 缺乏的细胞中利用基于纳米抗体的蛋白质组学，我们鉴定出 ABCF3 是酵母 Gcn20 的主要哺乳动物直系同源蛋白，并且在氨基酸饥饿期间被募集至核糖体。
利益冲突声明
V.R. 是 RNAvate Private Ltd. 的创始人和股东。RNAvate 是一家 RNA 治疗公司，旨在将环状 RNA 递送至细胞中，以实现特定基因的治疗性表达。持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
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发布于 2026 年 9 月 22 日。
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人 GCN1–ABCF3 核糖体碰撞感受器的分子架构
Viswanathan
Chandrasekaran
，
Ritu
Gupta
，
Mary T.
Angani
，
Talal F. M.
Haddad
，
Christopher G.
Tate
，
V.
Ramakrishnan
，
Alan G.
Hinnebusch
bioRxiv
2026.09.19.752920；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.19.752920
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bioRxiv
2026.09.19.752920；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.19.752920
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.19.752920v1?rss=1
🏷️ GCN1-ABCF3复合物 核糖体碰撞 整合应激反应 冷冻电镜结构 蛋白质翻译调控