來自美國科羅拉多州大學(xué)分子,,細胞和發(fā)育生物學(xué)系,,以及亞利桑那州立大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院化學(xué)與生物化學(xué)系的研究人員通 過比較真核與細菌核糖核酸酶P RNA(Ribonuclease P RNA,RNase P)的不同,,獲得了一RNase P三級結(jié)構(gòu),,為研究RNase P帶來了突破性進展,這一研究成果公布在新鮮出爐的《Molecular Cell》(11月3日)雜志封面上,。
核糖核酸酶P(RNase P)是負責(zé)tRNA前體5'端成熟的酶,,它由蛋白質(zhì)和RNA兩種亞單位組成。1983年Altaman等人報道,,在較高濃度的鎂離子和適量精氨酸參與下,,RNase P中的 RNA能夠切割tRNA前體5'端。而Rnase P中的蛋白組分沒有催化功能,,只是起穩(wěn)定構(gòu)想的作用。這是首次報道的具有反式切割作用的RNA分子,。由于他們具有類似核糖核酸酶功能,,而化學(xué)本質(zhì)為核酸,因此被切赫稱之為核酶,。鑒于切赫在此領(lǐng)域作出的卓越貢獻,,因而獲得1988年諾貝爾化學(xué)獎。
在之后的研究中陸續(xù)發(fā)現(xiàn),,細菌和真核的RNase P RNA有相同的起源祖先,,但是卻沿著不同的進化道路有了分化:真核的RNase P RNA在沒有蛋白的存在的時候是不具有催化功能的,,細菌的RNA則相反——沒有蛋白也同樣可以催化底物。
通過比較這兩種不同的RNA,,研究人員逐漸清楚了解了這個RNA和蛋白結(jié)合世界的轉(zhuǎn)換,,他們發(fā)現(xiàn)雖然真核生物RNAs不能單獨催化底物,但是即使在沒有蛋白的存在下,,也可以折疊成有功能的形式,,并結(jié)合到tRNA上去?;谶@些交聯(lián)反應(yīng)結(jié)果和細菌RNAs的晶體結(jié)構(gòu),,研究人員得到了一種真核RNase P RNA三級結(jié)構(gòu)模型,這種RNA包含一個核心的與細菌RNA相似的結(jié)構(gòu),,但是這個結(jié)構(gòu)沒有細菌RNAs催化的特征和三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。