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蛋白质翻译是核糖体将细胞中mRNA上携带的遗传信息翻译成相对应的氨基酸序列的过程。这个过程可以简单地分为:起始，延伸，终止与核糖体再循环四个步骤。翻译的每个阶段都需要蛋白质翻译因子的参与，这些因子中的一些蛋白因其自身具有核糖体依赖的GTP酶活性而被称作翻译相关的GTP酶。EF-G与EF4就是其中两个重要的延伸因子。EF-G是这些翻译因子中具有双功能的蛋白，它不仅在tRNA的移位过程中发挥催化作用，还在核糖体再循环过程中起到关键的作用，而EF4可以催化tRNA在核糖体中的发挥反向移位作用。以EF-G与EF4这两个翻译因子为研究对象，在三维结构和生化功能水平上研究其各自的作用机制。 EF-G在核糖体再循环过程中的作用。在核糖体再循环过程中，EF-G通过稳定核糖体的旋转状态并与RRF相互作用从而将核糖体的大小亚基分开，让核糖体进入循环再利用。将EF-G可能的功能位点进行突变，并利用生物化学技术与低温冷冻电镜技术相结合的实验方法来研究EF-G在核糖体再循环过程中发挥作用的关键位点。实验结果显示在tRNA移位的过程中发挥关键作用的EF-G的结构域Ⅳ的第二个Loop，在核糖体体再循环中也起到重要作用。进一步的生化实验结果显不LoopⅡ直接参与到打开核糖体大小亚基之间的亚基桥B2a。所以这些实验结果完善了核糖体再循环机制，证明EF-G在核糖体再循环过程中不仅可以协助RRF将核糖体的大小亚基分开，EF-G蛋白自身通过与B2a相互作用直接参与到核糖体再循环过程。 研究EF4催化tRNA在核糖体中反向移位的作用，根据结构信息，结合生化实验阐述其发挥作用的机制。EF-G可以催化tRNA在核糖体中发生正向移位，在这个过程中EF-G通过破坏tRNA反密码子环与核糖体解码中心之间形成的氢键，从而促进tRNA的移位。而EF4可以催化tRNA在核糖体中发生反向移位，但其没有与tRNA反密码子环直接相互作用的位点，所以EF4可能以一种与EF-G不同的作用方式发挥催化作用，为了验证这个观点并解释其具体的作用方式，用低温冷冻电镜结构分析EF4与核糖体及tRNA的作用位点，对EF4的作用位点进行突变体构建，生化方法来验证这些位点对EF4催化tRNA逆向转运作用的影响。电镜结构中得到的分辨率为3.7(A)和3.2(A)的两个核糖体复合物结构，根据核糖体中tRNA所处的位置分别命名为Post-EF4和Pre-EF4。比较这两个复合物中EF4与核糖体复合物作用位点的区别，发现EF4破坏P位点tRNA与核糖体P-loop之间形成的氢键，然后促进P位点的tRNA移动到核糖体的A位点从而形成Pre-EF4核糖体复合物。因倒退而进入A位点的tRNA与和核糖体A-loop之间以一种非经典的状态相互作用，所以我们将这种状态的复合物中A-tRNA命名为A/4-tRNA。根据这两个复合物中EF4与核糖体复合物相互作用对EF4的CTD进行系统性突变体构建，并对这些突变体蛋白质的功能进行研究来确定EF4发挥作用的关键位点和阐述其可能的作用方式。实验结果显示EF4的CTD深入到核糖体肽酰转移酶中心，并与P位点tRNA直接相互作用，对这些作用位点进行突变，EF4的催化tRNA逆向转运的功能就会受到抑制，证明EF4破坏tRNA与核糖体PTC的P-loop之间形成的氢键是其发挥催化所必需的。在氢键破坏之后，EF4又可以稳定tRNA与核糖体A位点的相互作用，这让P位点的tRNA能够移动到A位点并稳定在A位点。这些发现有利于我们对核糖体蛋白质翻译机制的深入的了解。