核糖体是由RNA、核糖蛋白组成的,一种在细胞中广泛存在的,主要参与细胞中蛋白翻译的RNA-蛋白复合体。传统上认为核糖体是一种组成单一、功能单调的翻译机器。近年来的许多研究以及本实验室前期的研究表明细胞中存在着许多核糖体组份的变型,不仅组成不单一且具有生理背景、发育阶段、器官组织的特异性,因此怀疑核糖体组成变化不仅直接影响蛋白的表达调控,也可能参与细胞内的许多生理反应。以单拷贝酵母的核糖体为例,78个核心蛋白中有59个存在旁系同源基因,那么依据“ribosome code”假说理论上应该存在2⁵⁹种核糖体。有报道揭示双拷贝同源核糖蛋白组成的核糖体在功能上存在着差异,导致双拷贝同源核糖蛋白组成的核糖体在功能上存在差异的原因至今并没有确切的解释。本实验室在前期以酵母核糖蛋白RPL36为对象（该蛋白是由两种同源基因RPL36A和RPL36B编码的蛋白）,为了能够分离纯化出这两种核糖体,分别在RPL36A蛋白上加入3个flag标签在RPL36B上加入3个HA标签,结合蔗糖密度梯度和免疫共沉淀技术以及质谱分析证明了两种核糖蛋白所组成的核糖体在组成上确实存在明显的差异。将不同类型的LacZ报告基因转入RPL36双加标签的菌中,在不同生理条件下检测LacZ的活性,发现其在不同的生理条件下对不同类型mRNA的翻译偏好性确实发生了改变,在此基础上我们进一步探索:在不同生理条件下核糖体的组成是否也会发生变化?我们在完全培养基和饥饿两种生理条件下去纯化由RPL36A和RPL36B所组装的核糖体,将纯化的样品送去做质谱检测。对所获得结果进行数据分析证明:在不同生理条件下RPL36A和RPL36B组装核糖体组成确实发生了改变。我们发现两类RPL36旁系同源蛋白组装的核糖体在不同生理条件下的作用发生了逆转,让我们意识到不同型的核糖体不仅功能不一样,且有生理条件的特异性。这个结果证明在真核细胞中,核糖体的组成是多样的,而且随生理条件改变而发生动态变化。实验室前期结果支持是因为基因结构不同导致两个旁系同源蛋白功能不一样,所以当我们将RPL36A的启动子换成ADH1基因的启动子,我们确实发现由RPL36A及RPL36B所组装的核糖体组成同时发生了变化,并导致全基因组的翻译效率在不同的生理条件下也发生了改变。这些有趣的发现让我们意识到细胞调节生理活动的手段是多样的,细胞进化出不同类型核糖体并不是功能上的冗余,而是有其更复杂的调控作用和意义,也能促进我们更深入地了解翻译表达调控的机制。