tmRNA和smpB蛋白介导的反式翻译的作用机制研究

反式翻译是拯救滞留核糖体的主要方式，由核心元件tmRNA和SmpB介导，在缓减逆境细胞的压力饥饿状态、保持病原菌致病能力、细胞循环和分化等多方面发挥作用（Une M, et al. 2009）。SmpB作为tmRNA结合蛋白，在信息传递中扮演重要的角色（Keiler KC. 2008）。首先，SmpB蛋白和tmRNA结合，促进tmRNA装载丙氨酸，然后与EF-Tu、GTP形成四级复合物，进入到核糖体A位点；其次，SmpB尾部诱使核糖体构象变化，导致了EF-Tu激活、GTP水解，最后tmRNA上编码框实现翻译拯救。但整个反式翻译发生过程中，SmpB蛋白中特定氨基酸与核糖体、tmRNA的作用方式、作用位点还不清楚。为此，本项目采用定点突变、基因表达、交联反应、toe-printing 等方法，精确鉴定SmpB 与核糖体、tmRNA 作用的关键位点。结果发现，① SmpB蛋白K133和核糖体16s DNA中G1392作用，R153和核糖体16s DNA中C422/T512/A535作用；② SmpB作用于tRNA-like domain（TLD）中G319和T16位置；③ 除圆满完成项目规定的研究内容外， 我们首次证实，维氏气单胞菌中tmRNA对菌株的高毒力至关重要，tmRNA可能调节Bvgs-RR启动子。所获研究成果，对于阐明反式翻译的作用机制，有积极的意义；也对进一步丰富tmRNA的表达调控理论，特别是作为小分子RNA发挥调节作用打下基础，为系统研究tmRNA在病原菌的致病机理中重要角色、寻找细菌性疾病的治疗靶点提供技术支持。.所获相关研究成果在国内核心以上刊物上正式发表论文5篇，其中包括SCI源刊物3 篇，还有 2 篇 SCI 论文尚在整理之中;授权专利1项。同时，在项目执行期间，项目组成员参加国内外学术会议 17人次，提交会议摘要 8篇，做口头报告 3 个、培养研究生4 名。研究成果达到合同书所拟定的在国内外核心以上刊物发表论文 3-5 篇（其中SCI源期刊2-3篇），培养硕士研究生3-4 名的预定目标。