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生化学：EF-Tu•GTPが結合している伸長中のリボソームのクライオ電子顕微鏡像により明らかになったtRNAのプルーフリーディング
Nature 584, 7822 doi: 10.1038/s41586-020-2447-x
リボソームは、伸長因子EF-Tuにより運ばれる個々のアミノアシルtRNAのプルーフリーディングを行うことにより、mRNAを正確に解読する。このプルーフリーディング段階の分子機構を理解するには、GTPにより触媒される伸長を可視化する必要があるが、この難問はまだ解決されていない。今回我々は、時間分解クライオ電子顕微鏡法を用いて、EF-Tu•GTPによるアミノアシルtRNAの輸送後のリボソームの33の状態を明らかにした。リボソーム解読中心は、最初に認識した同族tRNAを固定することはせず、GTP加水分解の前と後のコドンとアンチコドンの相互作用を動的に監視する。GTP加水分解により、EF-TuのGTPアーゼドメインが伸び出して、EF-TuのtRNAからの解離が可能になる。次いで、30Sサブユニットが同族tRNAを解読中心に固定し回転させるので、tRNAはペプチジルトランスフェラーゼ活性中心へ取り込まれる際に50S突起を避けられるようになる。対照的に、解読中心は同族tRNAに近いtRNAを固定することはできず、こうしたtRNAはGTP加水分解の前の最初の選択の間とGTP加水分解後のプルーフリーディング中の両方で解離可能であることが分かった。これらの知見は、最初の選択状態とプルーフリーディング状態のリボソームが構造的に類似していて、これらの状態が協働して、間違ったtRNAの効率の良い拒絶を支配していることを明らかにしている。
