日前，清华大学生命科学学院施一公研讨组就剪接体的组装机理与结构研讨于《科学》期刊发表题为《完整组装的酿酒酵母剪接体激活前结构》的论文，报道了酿酒酵母剪接体处于被激活前阶段的两个完整组装的关键构象——预催化剪接体前体和预催化剪接体。 这两个高分辨率三维结构初次展示了在剪接体组装过程中剪接位点和分支点的辨认状态与动态变更，回答了剪接体激活前剪接位点和分支点辨认机理，以及激活过程中剪接体如何逐步组装并经过结构重组最终完成激活等重要问题。据引见，之前研讨界尚未分明解释剪接体是如何逐步组装并完成激活的机制。 RNA剪接是真核生物基因表白调控的重要环节之一。1977年，美国科学家菲利普·夏普和理查德·罗伯茨分别独立发现真核生物基因的不连续性，从而表明遗传信息从DNA转移到RNA上之后，需求阅历有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除，被称为RNA剪接，他们也因而分享了1993年的诺贝尔生理或医学奖。 RNA剪接普遍存在于真核生物中，随着物种的进化，含有内含子的基因数量增加，发作RNA剪接的频率也相应增高，从而使得一个基因能够编码多个蛋白质。RNA剪接的实质是两步转酯反响，这种看似简单的化学反响在细胞中难以自行发作，而担任执行这一化学反响的是细胞核内一个分子量庞大成分复杂且高度动态变更的分子机器——剪接体。 由于剪接体高度的动态性和化学组成的复杂性，取得不同状态的剪接体的高分辨率三维结构被公以为世界难题。施一公教授带领研讨组，在2015年初次报道了裂殖酵母剪接体3.6埃（1埃为十亿分之一米）的高分辨率结构，初次展示了剪接体催化中心近原子分辨率的结构。 据引见，本文报道的处于激活前的两个完整组装的剪接体结构，从复合物的提纯、样品的制备到结构的解析，每一步都很有应战。预催化剪接体前体目前被以为是组成蛋白最多、分子量最大的剪接体，该状态结构复杂，但各组分之间的相互作用并不紧密，使得该复合物在提纯过程中容易解聚。在最新发表的这篇文章中，研讨组对提纯计划多次探求，最终优化出一套纯化计划，能够取得稳定的、性质良好的预催化剪接体前体样品。 该文解析的预催化剪接体前体结构是目前世界上已解析的唯逐一个同时包含5种核糖核蛋白剪接体结构，它由68个蛋白和6条RNA组成。在该结构中，初次察看到了剪接体组装早期U1核糖核蛋白对5"剪接位点的辨认，以及5种核糖核蛋白之间的相互作用界面。除此之外，分支点的动态变更、剪接体的各组分所阅历的结构重组与构象改动也都明晰的呈现出来。 这两个关键状态剪接体结构的解析，为提示剪接体组装初期如何辨认5"剪接位点和分支点、如何中止结构重组以及如何完成剪接体的激活等问题的机理提供了最直接、有效的结构证据，也将为更高等真核生物可变剪接的研讨提供结构基础与理论依据。 自2015年至今，施一公研讨组在酵母中一共解析了9个不同状态的剪接体高分辨的三维结构，从组装到被激活，从发作两步转酯反响到剪接体的解聚，这9个状态的剪接体基本完好掩盖了剪接通路，初次将剪接体介导RNA剪接的过程串联起来，为了解RNA剪接的分子机理提供了迄今为止最明晰、最全面的结构信息。 作者：赵婀娜 |
名表回收网手机版
