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任艾明研究员在Nature Chemical Biology在线发表论文阐述新型自剪切型核酶Pistol的结构与催化机制

时间:2016年07月21日 访问次数:3621

        2016711日,我院任明研究员在Nature Chemical Biology上在线发表题为"Pistol ribozyme adopts a pseudoknot fold facilitating site-specific in-line cleavage”的研究论文
        核酶是一类重要的具有催化功能的非编码RNA分子。小的自剪切型核酶(small self-cleaving ribozyme)发现于30多年前,长度在50150 个碱基之间,至今只有九种该类核酶被报道。Pistol核酶是最近在基因组比对中发现三类小的自剪切型核酶之一。
       
任艾明研究员利用x-射线晶体学的方法,解析了来自env25Pistol核酶的三维空间结构。该结构含有三个茎区(Stem P1, P2, P3)和一个假节(Pseudoknot PK)结构,整体呈现假节镶嵌的构象。催化中心(G53U54)处于茎区P2P3与假节PK交叉相结区,通过碱基的堆积作用及氢键作用被稳定在in-line的活性构象。基于结构,通过突变体酶切实验、同位素标记的NMR图谱解析以及荧光动力学检测,发现高度保守的碱基G40N1 位)和A32 N3 2’-OH 位)在反应中分别充当广义碱和广义酸参与该核酶的催化过程。此项工作为研究RNA分子的结构特征与功能关系提供了重要的结构信息;为开发Pistol核酶在医学、药学等方面的应用提供了一定的理论依据;同时也为“RNA世界起源说”提供了强有力的支持。

Pistol核酶三维空间结构 Pistol核酶催化中心构象

        全文链接:http://www.nature.com/nchembio/journal/vaop/ncurrent/full/nchembio.2125.html