EF-P解析的核糖体停滞与碰撞触发Rae1介导的mRNA降解

由 root 提交于 周四, 10/15/2026 - 05:02
摘要

核糖体停滞会损害蛋白质组完整性和细胞适应度,因此需要高效机制来清除问题信使 RNA(mRNA)并拯救受阻的核糖体。我们此前发现,Rae1 是一种内切核糖核酸酶,可在停滞核糖体的尾端切割 mRNA,从而促进 mRNA 降解。在此,我们表明,Rae1 在遭遇翻译问题的 mRNA 质量控制中发挥着更广泛的作用。全局 5′ 端测序鉴定出 31 个此前未知的 Rae1 切割位点,其中许多与缺乏延伸因子 P(EF-P)时核糖体在多脯氨酸基序处暂停有关。我们还证明,对于核糖体停滞在缺失终止密码子的截短转录本(无终止密码子 mRNA)上的情况,只要转录本足够长,能够容纳多个发生碰撞的核糖体,Rae1 就能对其进行切割。Rae1 的切割依赖于切割位点处胞嘧啶含量较低的序列环境,这表明核糖体碰撞和切割位点处的 RNA 序列共同决定了 Rae1 促进停滞核糖体从 mRNA 上移除的能力。

核糖体停滞会损害蛋白质组完整性和细胞适应性,因此需要高效机制清除有问题的 mRNA 并挽救受阻核糖体。我们此前发现,Rae1 是一种内切核糖核酸酶,可在停滞核糖体的尾端切割 mRNA,从而促进其降解。在此,我们证明,Rae1 在质控遭遇翻译问题的 mRNA 方面发挥着更广泛的作用。全局 5′ 端测序鉴定出 31 个此前未知的 Rae1 切割位点,其中许多位点与缺乏延伸因子 P(EF-P)时核糖体在多脯氨酸基序处发生暂停有关。我们还证明,对于核糖体停滞在缺少终止密码子的截短转录本(无终止密码子 mRNA)上的情况,只要转录本足够长,能够容纳多个发生碰撞的核糖体,Rae1 就可以切割这些 mRNA。Rae1 的切割依赖于切割位点周围胞嘧啶含量较低的序列环境。这表明,核糖体碰撞和切割位点处的 RNA 序列共同决定了 Rae1 促使停滞核糖体从 mRNA 上移除的能力。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词:核糖体停滞 · 核糖体碰撞 · mRNA质量控制 · Rae1内切核糖核酸酶 · EF-P翻译调控

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.757949v1?rss=1