microRNAs slow translating ribosomes to prevent protein misfolding
microRNAs slow translating ribosomes to prevent protein misfolding
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microRNA 减缓核糖体翻译以防止蛋白质错误折叠
DOI：
10.1101/2020.12.08.417139
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yamamoto Tadashi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sako Hiroaki;Akimoto Takayuki;Suzuki Katsuhiko;Ushida Takashi;Yamamoto Tadashi
一种进化上保守的机制，使用非最佳密码子，在翻译过程中减慢核糖体，以允许新生多肽的正确折叠。然而，到目前为止，尚不清楚是否存在任何真核生物特异性机制用于此目的。在这里，我们提出，miRNA减缓核糖体翻译，以防止蛋白质错误折叠，对蛋白质丰度几乎没有负面影响。为了证明这一点，我们从生物信息学角度分析了核糖体谱和miRNA结合位点，并从生物化学角度证实了miRNA缺陷会导致严重的错误折叠，而这种错误折叠是通过减慢核糖体翻译来挽救的。我们证明，非切割的shRNA，靶向区域的延伸率变得更快的miRNA缺陷细胞，改善蛋白质折叠与蛋白质丰度的影响最小。这些结果揭示了miRNAs更广泛的功能和一种以前未知的防止蛋白质错误折叠的机制。一句话概述真核生物使用miRNAs以靶特异性的方式防止蛋白质错误折叠。
An evolutionarily conserved mechanism, use of non-optimal codons, slows ribosomes during translation to allow proper folding of nascent polypeptides. However, until now, it was unknown whether any eukaryote-specific mechanisms exist for this purpose. Here, we propose that miRNAs slow translating ribosomes to prevent protein misfolding, with little negative effect on protein abundance. To prove this, we bioinformatically analyze ribosome profiling and miRNA binding sites and biochemically confirm that miRNA deficiency causes severe misfolding, which is rescued by slowing translating ribosomes. We demonstrate that non-cleaving shRNAs, targeting regions where elongation rates become faster in miRNA-deficient cells, improve protein folding with minimal effects on protein abundance. These results reveal broader functionality of miRNAs and a previously unknown mechanism to prevent protein misfolding.One Sentence SummaryEukaryote use of miRNAs prevents protein misfolding in a target-specific manner.
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