学科前沿 | 中国科学院上海药物研究所合作揭示细菌转录-翻译远距离偶联的结构基础

来源：市场资讯

（来源：药学进展）

中国科学院上海药物研究所合作揭示细菌转录-翻译远距离偶联的结构基础 PPS

2026年6月10日，中国科学院上海药物研究所王程远研究员与美国罗格斯大学Richard H. Ebright教授团队合作，在国际综合性学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Structural basis of long-range transcription-translation coupling”的研究论文。研究团队通过冷冻电镜技术及体外生化实验，首次揭示了细菌中RNA聚合酶与核糖体之间远距离转录-翻译偶联的结构基础，并定义了全新的偶联复合物状态——TTC-LC。

转录和翻译是基因表达的核心过程。在细菌中，这两个过程可以同时发生并相互促进，称为转录-翻译偶联。此前研究发现，转录延伸因子NusG或RfaH可介导RNA聚合酶与核糖体形成紧密偶联复合物TTC-B，但该复合物仅能容纳较短的mRNA间隔序列。然而，当核糖体尚未追赶至RNA聚合酶附近时，也会存在远距离的偶联现象，其偶联机制并不明确。

针对上述科学问题，研究团队利用冷冻电镜单颗粒重构技术，解析了长距离间隔下NusG/RfaH介导的转录-翻译偶联复合物的高分辨率结构。实验结果表明，当mRNA间隔长度超过12个密码子时，RNA聚合酶与核糖体之间形成一种全新的偶联状态——TTC-LC（LC代表长距离与松散偶联）。在该状态下，RNA聚合酶相对于核糖体发生了约60°旋转和约70 Å平移，两者之间产生了一个约70 Å的间隙。mRNA在该间隙内形成loop结构，从而容纳了较长的mRNA间隔序列。研究发现，TTC-LC可以在核糖体追赶至RNA聚合酶时转变为紧密偶联的TTC-B，也可以在RNA聚合酶远离核糖体时由TTC-B转变回TTC-LC，这些结果揭示了TTC-LC作为转录-翻译偶联中间动态状态的重要功能。

进一步的功能实验表明，TTC-B会严重抑制RNA发夹依赖的转录终止，而TTC-LC则影响较小；此外，两者均能有效抑制Rho因子依赖的转录终止。这些发现揭示了转录-翻译偶联在调控基因表达中的重要机制。

该研究首次阐明了细菌在长mRNA间隔下实现远距离转录-翻译偶联的分子机制，提出的“转录翻译远距离偶联”模型为理解原核生物基因表达调控提供了全新视角。研究成果有望应用于合成生物学中转录-翻译系统的优化设计，并为新型抗生素的研发提供潜在靶点。

上海药物所王程远研究员与Richard H. Ebright教授为此文的共同通讯作者。上海药物所张晶副研究员为此文的共同作者。该工作获得了冷冻电镜技术平台及国家自然科学基金项目的支持。

全文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2528970123

美编排版：王子怡

文章审核：毛楠楠王子怡罗琪

【免责声明】以上内容来源于互联网，不代表本平台立场或观点；如有侵犯作者著作权，请及时与我们联系（Tel：025-83271227，或直接在微信平台留言），我们将及时更正或删除。

《药学进展》杂志由教育部主管、中国药科大学主办，中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）。刊物以反映药学科研领域的新方法、新成果、新进展、新趋势为宗旨，以综述、评述、行业发展报告为特色，以药学学科进展、技术进展、新药研发各环节技术信息为重点，是一本专注于医药科技前沿与产业动态的专业媒体。

《药学进展》注重内容策划、加强组稿约稿、深度挖掘、分析药学信息资源、在药学学科进展、科研思路方法、靶点机制探讨、新药研发报告、临床用药分析、国际医药前沿等方面初具特色；特别是医药信息内容以科学前沿与国家战略需求相合，更加突出前瞻性、权威性、时效性、新颖性、系统性、实战性。根据最新统计数据，刊物篇均下载率连续三年蝉联我国医药期刊榜首，复合影响因子1.311，具有较高的影响力。

《药学进展》编委会由国家重大专项化学药总师陈凯先院士担任主编，编委由新药研发技术链政府监管部门、高校科研院所、制药企业、临床医院、CRO、金融资本及知识产权相关机构近两百位极具影响力的专家组成。

联系《药学进展》↓↓↓

编辑部官网：pps.cpu.edu.cn；

邮箱：yxjz@163.com；

电话：025-83271227。

欢迎投稿、订阅！

铁牛配资提示：文章来自网络，不代表本站观点。