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摘要蛋白合成是核糖体将mRNA上携带的遗传信息翻译成相对应的蛋白，是生物体内中重要的生命活动之一。蛋白翻译过程包括起始、延伸、终止和再循环四个步骤，每一步反应的进行都需要特定的翻译因子调控，其中LepA（又称作EF4）可以催化tRNA在核糖体中的反向移位。线粒体作为能量工厂主要负责合成ATP为细胞提供各种生理活动所需的能量，是一个半自主细胞器，具有自己的基因组和翻译系统，翻译的13个蛋白是氧化磷酸化(OXPHOS)复合物的核心成分，线粒体内的Guf1（又称作mtEF4）是LepA的同源蛋白，在压力条件下对线粒体翻译起促进作用。LepA和Guf1在不同物种中普遍存在且进化非常保守，说明LepA和Guf1的某些功能至关重要。本研究以LepA和Guf1为研究对象，研究它们的翻译调控机制和生理功能。<br>　　LepA的体外生化试验和结构解析证实LepA是核糖体逆转运调控因子，但lepA在体内如何调控蛋白合成还缺乏深入研究。用大肠杆菌BW25113和BW25113△lepA菌株研究LepA敲除对细菌生长和翻译效率的影响，发现敲除LepA的菌株在正常培养条件下生长适应期变长，固体培养基上生长菌落变小，进一步研究发现LepA通过影响核糖体30S小亚基的组装而影响细菌生长;而敲除LepA的菌株在营养贫瘠的培养条件下翻译效率下降。另外，在四环素压力应激条件下，LepA可以大量富集到70S核糖体形成稳定互作的复合物，是一类在压力应激中发挥功能的异质性核糖体，我们通过亲和纯化的策略纯化得到这类异质性的核糖体，半定量PCR发现这类核糖体对一些膜蛋白的翻译有促进作用，体外翻译证实这类核糖体翻译的蛋白稳定性更高。这些实验结果表明在正常情况下LepA通过影响30S小亚基组装调控翻译，而在压力应激下LepA与70S互作形成一类异质性的核糖体，促进某些膜蛋白翻译和稳定性从而提高细菌对应激的耐受。<br>　　真核生物的Guf1对线粒体翻译有调控作用，Guf1在很多肿瘤中呈高表达现象，Guf1是如何调控线粒体翻译而影响肿瘤发生发展的需要深入研究。通过免疫胶体金技术发现Guf1主要定位在线粒体内膜和基质，细胞线粒体核糖体经蔗糖梯度分离发现Guf1与线粒体核糖体单体55S互作。我们利用CRISPR-cas9技术成功将B16F10细胞Guf1敲除，在半乳糖为碳源的培养基，Guf1的敲除抑制细胞的增殖能力，因为Guf1的敲除抑制了呼吸链复合物Ⅳ的翻译和组装。另外当我们将Guf1在正常表皮细胞JB6进行过表达，RNA-seq数据分析和GO注释发现Guf1过表达主要影响了氧化磷酸化通路和线粒体相关疾病基因，影响的细胞成分主要在线粒体内膜，此外线粒体的转录本都显著上调并得到q-PCR证实，而对应的核基因编码的氧化磷酸化复合物亚基转录水平都下调。通过Blue Native Gel和胶内酶活检测复合物活性，发现复合物Ⅳ在Guf1过表达时电泳条带滞后，Western blot检测发现复合物Ⅳ中线粒体编码的亚基蛋白量下降，线粒体翻译检测表明Guf1的过表达可能引起的线粒体核糖体翻译的停滞。因此，我们可以得出结论:Guf1在正常生长条件下对复合物Ⅳ的翻译有辅助作用，但Guf1过表达会导致线粒体核糖体翻译的停滞，导致线粒体翻译受到抑制。