2011年11月25日,，北京生命科學(xué)研究所葉克窮實(shí)驗(yàn)室在The EMBO Journal雜志在線發(fā)表了題為“Structure of the Shq1–Cbf5–Nop10–Gar1 complex and implications for H/ACA RNP biogenesis and dyskeratosis congenita”的論文,。
許多生物大分子復(fù)合物在體外具有自我組裝的特性，但它們?cè)谏矬w內(nèi)的組裝經(jīng)常需要一些分子伴侶的幫助才能完成,，這些分子伴侶的具體作用往往并不清楚,。
H/ACA RNP是由H/ACA RNA和四個(gè)蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物，具有催化RNA假尿嘧啶修飾,，裝配核糖體和合成端粒等功能,。H/ACA RNP在體內(nèi)的組裝需要組裝因子Shq1的參與。該論文利用蛋白質(zhì)晶體學(xué),、生化和酵母實(shí)驗(yàn)分析了Shq1的結(jié)構(gòu)和功能,。
作者解析了Shq1的結(jié)構(gòu)以及它和H/ACA RNP中三個(gè)蛋白質(zhì)形成復(fù)合物的空間結(jié)構(gòu)。作者發(fā)現(xiàn)Shq1和Cbf5緊密結(jié)合,，Shq1不影響Cbf5和其它蛋白結(jié)合,，但能阻礙和RNA的結(jié)合。而且Shq1的功能在高溫下更加重要,。作者提出Shq1作為一個(gè)組裝分子伴侶可能有防止組裝錯(cuò)誤的RNA和保護(hù)蛋白質(zhì)聚合的功能,。
已經(jīng)知道，人類的Cbf5蛋白質(zhì)發(fā)生突變后會(huì)引起端粒的縮短和一種罕見(jiàn)的先天性角化不良疾?。╠yskeratosis congenita）,。這是由于H/ACA RNP是人類端粒合成酶的組成部分，而端粒作為染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)和染色體穩(wěn)定性有重要關(guān)系,。作者發(fā)現(xiàn)一部分和疾病有關(guān)的Cbf5突變分布在結(jié)合Shq1的分子界面上,，提示這些突變可能影響Shq1的結(jié)合，乃至影響端粒酶的組裝和端粒的合成,。作者還發(fā)現(xiàn)很多突變并沒(méi)有分布在Shq1的結(jié)合界面上,，它們可能有其他方面的影響。
北京生命科學(xué)研究所研究生李爽和段景琦博士是該論文的共同第一作者,，李丹丹和馬守偲等人也參與了此研究工作,。葉克窮博士是本文通訊作者。此項(xiàng)研究受中國(guó)科技部和北京市科委資助,，在北京生命科學(xué)研究所完成,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/emboj.2011.427
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Structure of the Shq1–Cbf5–Nop10–Gar1 complex and implications for H/ACA RNP biogenesis and dyskeratosis congenita
Shuang Li, Jingqi Duan, Dandan Li, Shoucai Ma and Keqiong Ye
Shq1 is a conserved protein required for the biogenesis of eukaryotic H/ACA ribonucleoproteins (RNPs), including human telomerase. We report the structure of the Shq1-specific domain alone and in complex with H/ACA RNP proteins Cbf5, Nop10 and Gar1. The Shq1-specific domain adopts a novel helical fold and primarily contacts the PUA domain and the otherwise disordered C-terminal extension (CTE) of Cbf5. The structure shows that dyskeratosis congenita mutations found in the CTE of human Cbf5 likely interfere with Shq1 binding. However, most mutations in the PUA domain are not located at the Shq1-binding surface and also have little effect on the yeast Cbf5–Shq1 interaction. Shq1 binds Cbf5 independently of the H/ACA RNP proteins Nop10, Gar1 and Nhp2 and the assembly factor Naf1, but shares an overlapping binding surface with H/ACA RNA. Shq1 point mutations that disrupt Cbf5 interaction suppress yeast growth particularly at elevated temperatures. Our results suggest that Shq1 functions as an assembly chaperone that protects the Cbf5 protein complexes from non-specific RNA binding and aggregation before assembly of H/ACA RNA.
