下游mRNA二级结构，而非密码子延伸供给，协调人类核糖体出口隧道中的共翻译蛋白质折叠

核糖体如何调节翻译速率以辅助新生蛋白质折叠，仍是分子生物学中的一个未解问题。尽管人们普遍假设，同义密码子的选择能够调控延伸速率，从而促进结构域的组织，但事实证明，要将真正的翻译动力学与氨基酸的基线偏好区分开来，在技术上一直十分困难。在此，我们分析了一个非冗余的队列，其中包含1,270个高分辨率人类晶体结构（共410,151个残基），并将其映射至对应的天然mRNA转录本。利用正交线性投影从数学上分离同义密码子选择与氨基酸身份后，标准的密码子供给指标，即tRNA适应指数（tAI）和密码子适应指数（CAI），与下游蛋白质结构之间表现出可忽略不计的独立空间耦合。未经校正的相关性主要反映局部氨基酸化学性质，而非翻译速率的物理调节。相比之下，下游mRNA二级结构稳定性（最小自由能，MFE）显示出一种细微但一致的相关性，并且在控制氨基酸因素后仍然存在。在每对数据进行100,000次全蛋白质组置换分析后发现，这一MFE信号在多个相互独立的物理性质中均集中于+15至+16个密码子的位置偏移处，包括残基堆积密度（r = -0.0699，Z = -23.64，p

核糖体如何调节翻译速率以协助新生蛋白质折叠，仍是分子生物学中的一个未解问题。尽管人们普遍假设同义密码子的选择能够调控延伸速率，从而促进结构域的组织，但事实证明，要将真正的翻译动力学与氨基酸组成的基线偏好区分开来，在技术上一直十分困难。在本研究中，我们分析了一个由1,270个高分辨率人类晶体结构组成的非冗余队列（共计410,151个残基），并将其映射至相应的天然mRNA转录本。通过使用正交线性投影，在数学上将同义密码子的选择与氨基酸身份相分离后，标准的密码子供给指标——tRNA适应指数（tAI）和密码子适应指数（CAI）——显示出与下游蛋白质结构之间可忽略不计的独立空间耦合。它们未经校正的相关性主要反映的是局部氨基酸化学性质，而非实际的翻译速率调节。相比之下，下游mRNA二级结构稳定性（最小自由能，MFE）呈现出一种细微但一致的相关性，并且在控制氨基酸因素后仍然存在。在针对每一对变量进行的100,000次全蛋白质组置换分析中，这一MFE信号在多个相互独立的物理性质上均集中于+15至+16个密码子的位置偏移，包括残基堆积密度（r = -0.0699，Z = -23.64，p

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.27.753847v1?rss=1

🏷️ 共翻译蛋白质折叠 核糖体出口隧道 mRNA二级结构 翻译动力学 密码子选择 人类蛋白质结构