MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798383164310
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31327714
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574
■1001  ▼aSheng,  Kai.
■24510▼aEarly-Stage  Assembly  Landscape  for  the  Large  Subunit  of  the  Bacterial  Ribosome
■260    ▼a[Sl]▼bThe  Scripps  Research  Institute▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a297  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Williamson,  James  R.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  Scripps  Research  Institute,  2024.
■520    ▼aRibosomes  play  a  crucial  role  in  protein  translation,  and  their  assembly  is  both  intricate  and  rapid  within  cells.  For  E.  coli,  it  takes  approximately  two  minutes  to  produce  a  functional  ribosome  from  scratch.  Investigating  the  complex  and  rapid  folding  mechanism  of  large  RNA-protein  complexes,  such  as  the  ribosome,  remains  a  formidable  challenge  in  structural  biology.In  Chapter  2,  a  streamlined  pipeline  was  developed  for  solving  ribosomal  large  subunit  (LSU)  assembly  intermediates  in  genetically  manipulated  strains,  such  as  those  depleted  of  ribosomal  proteins  and  assembly  factors.  This  pipeline,  including  heterogeneous  reconstruction  methods,  cooperativity  assembly  block  identification,  construction  of  networks  between  assembly  blocks,  and  delineation  of  putative  assembly  pathways,  was  applied  to  three  datasets:  ∆deaD,  ∆srmB,  and  a  bL17-depletion  strain.  This  novel  approach  facilitated  the  robust  discovery  of  the  smallest  assembly  core  containing  only  600  nucleotides  and  four  ribosomal  proteins,  as  well  as  the  assembly  pathway  for  early  events  in  LSU  solvent-side  maturation  at  the  early  stage.Chapter  3  utilized  this  pipeline  to  discover  14  distinct  LSU  intermediates  ranging  from  early  to  late  stages  in  wild-type  E.  coli  grown  at  12  ˚C,  providing  insights  into  detailed  assembly  dependencies,  including  the  formation  of  the  central  protuberance,  stalks,  and  peptidyl  transferase  center.  Additionally,  the  serendipitous  trapping  of  an  early  intermediate  by  a  pseudouridine  synthase  provided  novel  insights  into  early-stage  assembly  factor  binding  and  substrate  recognition.In  Chapter  4,  specific  anti-sense  oligonucleotides  (ASOs)  and  their  analogs  were  employed  to  disrupt  native  interactions  of  bacterial  ribosomal  RNA,  capturing  assembly  intermediates  in  a  near-physiological  in  vitro  reconstitution  platform.  A  screen  identified  10  peptide  nucleic  acid  (PNA)  hits,  with  6  progressing  to  structure  characterization.  This  effort  led  to  the  discovery  of  37  structures  never  reported  before,  revealing  the  smallest  consensus  core  comprising  9  helices  and  2  proteins.  Notably,  a  major  conformational  rearrangement  for  domain  III  and  VI  rRNA  was  observed  in  a  PNA-inhibited  library,  indicating  that  intra-domain  folding  can  precede  inter-domain  docking  in  LSU  assembly.  Moreover,  this  approach  further  dissected  the  LSU  into  158  structural  smaller  segments,  enabling  detailed  assembly  at  single  helix  resolution,  following  a  template-directed  RNA  foldon  docking  mechanism.Subsequently,  Chapter  5  established  a  high-throughput  dCas13/sgRNA  two-plasmid  system  for  in  vivo  rRNA  targeting.  The  screening  resulted  in  potential  competitors  in  rRNA  folding  within  the  cellular  environment.  Two  of  the  hits  were  cloned  out  and  the  disruption  of  LSU  assembly  has  been  verified  by  Cryo-EM  single  particle  analysis.  The  platform  also  eluded  possible  assembly  mechanisms  in  wild  type  and  assembly  factor  deletion  strains.In  summary,  this  thesis  successfully  streamlined  the  generation  of  bacterial  LSU  assembly  intermediates  by  various  perturbations,  solved  heterogeneous  assembly  structures  using  Cryo-EM  single  particle  analysis,  and  performed  dependency  and  pathway  analysis,  thereby  unveiling  a  landscape  for  bacterial  LSU  assembly.
■590    ▼aSchool  code:  1179.
■650  4▼aBiology
■650  4▼aBiochemistry
■650  4▼aBiophysics
■653    ▼aRibosome
■653    ▼aNucleotides
■653    ▼aAnti-sense  oligonucleotides
■653    ▼aCellular  environment
■653    ▼aStructural  biology
■690    ▼a0306
■690    ▼a0487
■690    ▼a0786
■71020▼aThe  Scripps  Research  Institute▼bStructural  Biology/Biophysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a1179
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162209▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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