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施一公团队《细胞》解析酵母ILS状态剪接体—新

发布时间:2017-12-03 阅读:

  施工队“细胞”酵母ILS状态接合体分析 - 新闻 - 科学网

  北京时间9月15日凌晨,细胞研究所发表了一篇名为“来自酿酒酵母的内含子Loria剪接体的结构”的文章,分析了酿酒酵母的内含子lasso剪接体,平均分辨率为3.5μMILS复合物(内含子Lariat剪接)。史义功教授是本文的作者。签字人是浙江西湖高等学校西湖大学,清华大学生命科学学院的万瑞学博士,严燕博士。第一作者。

  内含子主要通过剪接体催化的两步酯交换来去除(图a)。对于每个内含子,剪接体的各个成员以高度精确的顺序结合和解离,以便调节每个反应组的适当构象以发挥其活性,组装成具有不同构象的一系列分子机器,统称为作为拼接体。根据它们在RNA剪接过程中的生物化学性质,剪接体也分为E,A,B,Bact,B *,C,C *,P,ILS几种状态(下图b)。

  图片来自:Shi,Y.(2017)。剪接体:蛋白质导向的金属酶。 Journal of Molecular Biology,429(17),2640-2653。

  在这个结构中,首次观察到与剪接体解聚有关的四个关键基因和一个在剪接体解聚中起重要作用的剪接因子。通过对该结构进行分析,以补充在mRNA剪接阶段解聚剪接mRNA的关键信息,并描述酯交换反应完成后即将解聚之前催化反应中心的变化。从结构生物学的角度来看,两种可能的剪接体解聚的分子模型。这一结构的解析为这一领域的推测提供了一个重要的依据,即剪接体解聚机制已经有很多年了。

  Splicers由snRNP,Nineteen Complex(NTC),NTC Related和一系列参与超过100种蛋白质和至少5种RNA分子的辅助蛋白组成。在拼接过程中,剪接体以前体信使RNA分子为中心,按照高度精确的顺序逐步组装,并进行大规模的结构重组,从而执行复杂的剪接任务。拼接是真核细胞对于正常生活活动不可缺少的核心部分,因此具有很大的生物学意义,拼接体在组装中获得拼接,活化,催化状态结构是最基本和最具挑战性的结构之一生物学挑战(Nature在2014年早期的“结晶学自然评论”上发表了一篇评论文章,观察了剪接体和核孔复合体结构,作为将来需要解决的蛋白质复合体)。

  自2015年8月以来,史教授的研究小组报道了剪接反应中五种关键剪接体复合物的高分辨率结构,即3.8Å预装配的复合物tri-snRNP,3.5Å的活化状态。 Bact复合物,3.4埃的第一个C复合物,第二阶段4.0埃的C *复合物,和内含子的3.6埃ILT复合物,五个高分辨率结构代表基本上覆盖钥匙的拼接状态在整个剪接途径中起到催化作用,为不同工作条件下最清洁的剪接体提供了最清晰的结构信息,极大地促进了RNA拼接的发展。2017年5月,石义功教授还主要分析了(3.76A,在催化活化下的第二阶段人源C *复合物),解释了人源球体cata解析了酯交换反应的第二个功能机制(见生物学报上一次报道:史以功首次报道的原生剪切原子解析结构)。

  内含子lasso剪接体的ILS复合物的解体标志着剪接周期的结束。早在2015年8月,石义功研究团队就分析了粟酒裂殖酵母3.6埃剪接体ILS复合体的内含子套索,最新研究表明,酿酒酵母和粟酒裂殖酵母的ILS复合体在整体构象上与蛋白质组分和RNA (底部面板)。

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  酿酒酵母的ILS复合物除了剪接因子Cwc23之外还含有三个Ntr复合物组分:ATP酶/解旋酶Prp43,Ntr1 / Spp382和Ntr2。裂殖酵母含有四种蛋白质:Cwf11,Cwf19,Cwf17和Cyp1。除Cwf19外,其他三种蛋白在酿酒酵母中没有相应的同源蛋白。

  在酿酒酵母ILS复合物(Cwc2,Cwc15,Bud31,Ecm2,Prp45,Prp46)中心的Prp8,Snu114,三个九(NTC)蛋白质(Cef1,Clf1,Syf2)和六个NTC相关(NTR)在激活位点的RNA和C *复合物有一些相似性(下图)。这种结构为理解ILS复合物的解离机理提供了更为合理的机制。

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  内容转载自微信公众号BioArt

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