英国MRC分子生物学实验室V. Ramakrishnan课题组发现，延伸停滞会激活线粒体核糖体相关的质量控制通路。相关论文发表在2020年11月27日出版的《科学》杂志上。

据研究人员介绍，线粒体是双膜细胞器，在代谢和5'-三磷酸腺苷的产生中起重要作用。它们保留了其细菌祖先的许多特征，包括自己的基因组和核糖体（线粒体核糖体）。人类线粒体包含39S大亚基（LSU）和28S小亚基（SSU），并合成由线粒体DNA编码的13种线粒体内膜蛋白。这些蛋白通过Oxa1L转位酶插入线粒体内膜，并与核编码的组分组装成氧化磷酸化复合物。关于线粒体中核糖体相关质量控制（RQC）的机制知之甚少，如果存在，它们是否会与细菌和真核细胞胞质中的作用有所不同？

研究人员发现了线粒体相关的质控途径，该途径对延伸过程中的中断产生响应，并且研究人员解析了在核糖体恢复过程中线粒体大亚基的结构，其分辨率为3.1至3.3埃。释放因子同源物C12orf65（mtRF-R）和RNA结合蛋白C6orf203（MTRES1）分别从停滞的核糖体中产生新生链和转运RNA（tRNA）。线粒体核糖体生物合成因子被招募到这些质量控制中间体，这表明在线粒体恢复过程中这些因子的其他作用。研究人员还报道了与tRNA、新生多肽、鸟苷三磷酸酶延长因子mtEF-Tu和mtEF-G1以及Oxa1L转位酶结合的延伸线粒体核糖体的冷冻电镜结构（分辨率为3.7至4.4埃）。

附：英文原文

Title: Elongational stalling activates mitoribosome-associated quality control

Author: Nirupa Desai, Hanting Yang, Viswanathan Chandrasekaran, Razina Kazi, Michal Minczuk, V. Ramakrishnan

Issue&Volume: 2020/11/27

Abstract: The human mitochondrial ribosome (mitoribosome) and associated proteins regulate the synthesis of 13 essential subunits of the oxidative phosphorylation complexes. We report the discovery of a mitoribosome-associated quality control pathway that responds to interruptions during elongation, and we present structures at 3.1- to 3.3-angstrom resolution of mitoribosomal large subunits trapped during ribosome rescue. Release factor homolog C12orf65 (mtRF-R) and RNA binding protein C6orf203 (MTRES1) eject the nascent chain and peptidyl transfer RNA (tRNA), respectively, from stalled ribosomes. Recruitment of mitoribosome biogenesis factors to these quality control intermediates suggests additional roles for these factors during mitoribosome rescue. We also report related cryo–electron microscopy structures (3.7 to 4.4 angstrom resolution) of elongating mitoribosomes bound to tRNAs, nascent polypeptides, the guanosine triphosphatase elongation factors mtEF-Tu and mtEF-G1, and the Oxa1L translocase.

DOI: 10.1126/science.abc7782

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6520/1105