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核糖体广泛存在于细胞中,作为一种重要的分子机器,负责蛋白质的合成。原核生物核糖体主要由3条rRNA和54个核糖体蛋白组成,物种间的保守性较高,只有少量的蛋白和rRNA存在扩展片段;而真核生物核糖体由4条rRNA和约80个蛋白组成,但蛋白和rRNA扩展区域变化较大。同时,核糖体是抗生素作用的重要靶标,核糖体高分辨结构对于基于结构进行抗生素药物设计具有重要的意义。该研究解析了两种人体寄生原虫阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)以及一种重要病原菌结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的模式菌耻垢分枝杆菌(M.smegmatis)的核糖体高分辨结构。阴道毛滴虫核糖体整体分辨率达到了3.3?。虽然拥有真核生物一样数量的核糖体蛋白和rRNA,但阴道毛滴虫rRNA的扩展片段ES3~S、ES6~S、ES9~L、ES39~L较其他真核生物变短,扩展片段ES7~L、ES27~L、ES31~L完全消失。除了5.8S的存在证明阴道毛滴虫核糖体是真核生物核糖体,其余rRNA的三维结构更像原核生物核糖体rRNA结构。一些由扩展片段参与形成的真核特有桥接作用也受到影响,桥接作用eB8和eB12的一些接触位点消失。刚地弓形虫核糖体的整体分辨率达到了3.22?。刚地弓形虫核糖体与酵母和恶性疟原虫核糖体结构非常相似,但刚地弓形虫的rRNA扩展序列ES7~L比酵母和恶性疟原虫更长,核糖体蛋白eL41的N端可变区域较酵母、果蝇和人的eL41更长,因此能和小亚基rRNA螺旋h2相互作用。通过与已有高分辨结构的其余五个物种核糖体比较,发现rRNA扩展片段ES7~L、ES15~L和核糖体蛋白eL6和eL28之间存在共进化的现象。本研究解析的耻垢分枝杆菌核糖体大小亚基的分辨率分别为3.08?和3.45?。耻垢分枝杆菌大亚基rRNA的可变区域H54a能够与小亚基蛋白bS6相互作用,形成一个独特的大小亚基桥接作用。此外,耻垢分枝杆菌大亚基rRNA可变区H15、H16a、H31a相比于其它原核生物也有较大变化。耻垢分枝杆菌核糖体大亚基上较其它原核生物多出了核糖体蛋白bL37,这个蛋白非常靠近肽基转移酶活性中心;小亚基密度上也多出了蛋白uL41,这个蛋白靠近解码中心,以前被认为是真核生物特有的蛋白。鉴于这两个蛋白非常靠近核糖体活性中心,可以作为抗结核药物的靶标进行开发。