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摘要核糖体是细胞内非常巨大、复杂的分子机器，利用mRNA为模板、氨酰-tRNA为底物合成多肽链，这个过程称为蛋白质翻译。tRNA和mRNA在核糖体上移位的过程很复杂，具有很高的速度及准确度。核糖体蛋白翻译的过程分为4个步骤，分别为起始(initiation)、延伸(elongation)、终止(termination)和再循环(recycling)，每一个步骤都由特定的蛋白因子参与并调控。EF-G是其中重要的一个因子，它参与了2个过程:延伸和再循环。<br>　　 翻译相关的GTP酶(translationalGTPase，trGTPase)在核糖体上调节蛋白合成的所有过程。trGTPase被招募到核糖体过程中，首先是通过GTP酶的结构域G与核糖体蛋白L12-CTD相互作用，接着L12-CTD与L11-NTD结合。然而，L12-CTD和L11-NTD之间的结构和功能的关系尚不清楚。在本文中，我们通过突变技术、生物化学和结构生物学的方法研究了L11-NTD和L12-CTD间的相互作用。通过突变相互作用位点的保守氨基酸，功能实验结果表明，它们在trGTPase结合到核糖体过程中起重要功能。在结合时，L11-NTD的loop62插入到L12-CTD形成的狭缝中，导致后者形成打开的构象并暴露出核心疏水区。L12-CTD此时的构象极不稳定，很容易回到原来状态，EF-G结构域G的分子伴侣活性则能稳定L12-CTD的这种构象，并保护与L11-NTD间的相互作用。我们的结果表明，所有的trGTPase，无论它们在蛋白翻译过程中的哪一步中发挥功能，都是利用一种普遍的机制来稳定L11-NTD和L12-CTD间的相互作用，据此，我们将这种模型称为“支持并保护”理论模型。<br>　　 移位过程是延伸循环最复杂的一步，也是知之甚少的一步，因为这个过程涉及到mRNA-tRNA大规模的移动以及EF-G和核糖体连续的构象变化。在这里我们提出这样的问题，EF-G结构域Ⅳ它的作用是什么？通过什么机制行使功能？尤其是末端保守的两个loop区，以及保守的位点loopⅠ上的Q507，loopⅡ上的H583、S588和E589。为研究EF-G的作用机制，我们结合基因突变和生化的方法，根据结构设计突变位点，然后用生化实验鉴定其功能。在本文中，我们利用invivo和invitro的实验方法，证明了EF-G结构域Ⅳ末端的2个loop区，在tRNAs-mRNA的移位过程中起重要作用，而在recycling中作用不大。我们的结果不仅为更好地了解结构域Ⅳ在解码中心的相互作用网络提供依据，也为深入研究translocation机制扩展了思路。