研究揭示Poly(A)穩定RNA的分子機制

2021-01-10 科學網

研究揭示Poly(A)穩定RNA的分子機制

作者:

小柯機器人

發布時間:2021/1/9 21:11:09

美國耶魯大學醫學院Joan A. Steitz研究組取得最新進展。他們揭示通過poly(A)尾部3′-末端結合袋和poly(A)-RNA相互作用的其他方式穩定RNA。相關論文於2021年1月7日發表於國際頂尖學術期刊《科學》。

水稻hAT轉座子mRNA與poly(A)28複合的雙ENE的2.89-Å解析度晶體結構揭示了與poly(A)相互作用的多種模式,包括主要凹槽三重螺旋、擴展的微小凹槽與RNA 雙螺旋的相互作用,一個基於五元組的基序,將poly(A)從次要凹槽關聯轉變為主要凹槽的三重螺旋,以及一個poly(A)3′-末端結合袋。他們的發現既擴展了與RNA長距離相互作用所涉及的基序,又提供了關於聚腺苷酸化如何保護RNA極端3′末端的見解。

據悉,Poly(A)尾部添加到各種RNA的3'末端是高度保守的修飾,在細胞RNA功能中起著核心作用。核表達元件(ENEs)是順式作用的RNA元件,通過將多尾部隔離在RNA三鏈體結構中來穩定它們。

附:英文原文

Title: RNA stabilization by a poly(A) tail 3-end binding pocket and other modes of poly(A)-RNA interaction

Author: Seyed-Fakhreddin Torabi, Anand T. Vaidya, Kazimierz T. Tycowski, Suzanne J. DeGregorio, Jimin Wang, Mei-Di Shu, Thomas A. Steitz, Joan A. Steitz

Issue&Volume: 2021/01/07

Abstract: Poly(A) tail addition to the 3 end of a wide range of RNAs is a highly conserved modification that plays a central role in cellular RNA function. Elements for nuclear expression (ENEs) are cis-acting RNA elements that stabilize poly(A) tails by sequestering them in RNA triplex structures. A 2.89- resolution crystal structure of a double ENE from a rice hAT transposon mRNA complexed with poly(A)28 reveals multiple modes of interaction with poly(A), including major-groove triple helices, extended minor-groove interactions with RNA double helices, a quintuple-base motif that transitions poly(A) from minor-groove associations to major-groove triple helices, and a poly(A) 3-end binding pocket. Our findings both expand the repertoire of motifs involved in long-range RNA interactions and provide insights into how polyadenylation can protect an RNA’s extreme 3 end.

DOI: 10.1126/science.abe6523

Source: https://science.sciencemag.org/content/early/2021/01/07/science.abe6523

Science:《科學》,創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會,最新IF:41.037

相關焦點

  • 上海生科院等發現m6A修飾介導RNA降解的分子機制---中國科學院
    上海生科院等發現m6A修飾介導RNA降解的分子機制 2016-09-22 上海生命科學研究院 其中m6A結合蛋白YTHDF家族可以促進RNA的降解,但其介導的RNA降解途徑及其分子機制尚屬未知。
  • 上海生科院等發現m6A修飾介導RNA降解的分子機制
    上海生科院等發現m6A修飾介導RNA降解的分子機制 來源:上海生命科學研究院   發布者:左麗媛   日期:2016-09-22   今日/總瀏覽:6/3519
  • Science|童亮課題組等揭示histone pre-mRNA 3'端加工的分子機制
    但至今對於HCC/mCF 如何催化切割pre-mRNA以及與輔助蛋白之間如何互作的分子機制依然知之甚少。美國哥倫比亞大學童亮研究組曾在2006年解析了核酸內切酶CPSF73 閉合狀態的晶體結構【2】,並且多年來一直從事對 pre-mRNA 不同類型3』端加工機器的結構生物學研究。
  • 我國科學家揭示鋅指抗病毒蛋白ZAP識別RNA的分子機制
    而ZAP識別RNA的序列特徵和作用分子機制一直是亟待解決的科學問題。我國科學家對不同ZAP蛋白的截短體和不同序列、不同長度的富含胞嘧啶和鳥嘌呤(CG)二核苷酸的單鏈RNA複合物進行晶體篩選,最終得到了解析度為2.19?的ZAP蛋白N端結構域(NZAP)與6-nt(CGUCGU)單鏈RNA複合物的晶體結構。基於該結構,研究人員確證了ZAP特定位點對RNA結合和抗病毒功能的重要性。
  • 研究揭示細菌ECFσ因子介導的轉錄起始分子機制
    該文主要研究了細菌ECF σ因子的結構、ECF σ因子特異性識別啟動子DNA序列,以及ECFσ因子起始轉錄的分子機制,重點探討了ECF σ因子的σ2/σ4 linker區域的結構與功能。  研究中,作者解析了細菌兩個ECF σ因子與RNAP的轉錄起始複合物,包括大腸桿菌σE(EcσE-RPo)和結核分枝桿菌的σH/E(MtbσH/E-RPo)。結構顯示ECFσ因子和看家σ因子與RNAP的相互作用方式類似,識別啟動子DNA的方式類似,但是打開啟動子雙鏈的機制不同。ECFσ因子的σ2/σ4 linker區域伸入到RNAP的催化活性中心,穩定單鏈的模板鏈DNA。
  • 研究揭示共生信號組分CERBERUS調控根瘤菌侵染的分子機制
    近日,中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員謝芳團隊以CERBERUS is critical for stabilization of VAPYRIN during rhizobial infection in Lotus japonicu為題在國際學術期刊New Phytologist發表研究論文
  • 研究揭示開放核小體導致染色質鬆散的分子機制
    核小體具有穩定的結構,對DNA組成和組蛋白修飾的改變均不敏感。組蛋白變體可改變核小體和染色質結構調控基因轉錄,在迄今測定的所有單核小體結構中,組蛋白H3變體核小體是構象改變最大的CENP-A核小體,結構顯示,CENP-A核小體包含的DNA為121 bp,但是其蛋白核心結構變化不大。
  • :新型長非編碼RNA及其重要功能機制被發現
    國際學術期刊《分子細胞》(Molecular Cell)以封面故事發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲研究組的最新研究論文,揭示了一類全新內含子來源的長非編碼RNA的產生機制,及其參與剪接調控的重要功能。幾乎所有哺乳動物細胞的基因都由外顯子和內含子組成。
  • 研究揭示RNA與分子伴侶協同作用新模式
    來自中國科技大學生命科學學院的研究人員在新研究中揭示了大腸桿菌Hfq六聚體在與小RNA DsrA結合過程中協同作用的新模式。
  • 研究發現ATM激酶別構調節的分子機制
    ,闡明了基因組穩定性調控核心激酶-ATM (ataxia-telangiectasia mutated)別構調節的分子機制。基因組穩定性維持是一切生命活動的基礎,然而,多種外源和內源因素產生的廣泛DNA損傷和複製壓力,構成了基因組不穩定的主要來源。ATM和 ATR (ataxia telangiectasia and Rad3-related protein)激酶分別啟動細胞對DNA雙鏈斷裂損傷和DNA單鏈斷裂損傷/不穩定複製叉的DNA損傷應答響應。
  • 研究揭示調控番茄果實硬度形成的分子機制
    近日,中國農業科學院蔬菜花卉研究所崔霞課題組克隆了番茄中果實硬度關鍵調控基因FIS1,並揭示了該基因在番茄果實硬度形成中的功能,解析了赤黴素通路介導的番茄果實硬度的調控機制,為改良果實硬度提供了新的位點和策略。
  • 研究首次闡明PARG調控基因表達機制
    來自法國CNRS/Inserm遺傳學及分子和細胞生物學(IGBMC)研究所和Strasbourg生物工程學院研究所(Irebs)的研究人員在新研究中聚焦了一種當前被視為是癌症治療中的有前景的新靶點分子
  • 【科技前沿】胡俊傑團隊揭示片狀內質網形成的分子機制
    【科技前沿】胡俊傑團隊揭示片狀內質網形成的分子機制 2020-06-23 02:54 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 科學網—揭示細菌調控複合體感受木糖的分子機制
    中科院上海植生生態所
  • 不只有A的poly(A)尾:A鹼基純度影響蛋白質翻譯效率
    近日,中國科學院遺傳與發育生物學研究所、植物研究所與美國賓夕法尼亞大學開展合作,利用新型poly(A)尾高通量測序技術,揭示了擬南芥poly(A)尾介導的全新轉錄後調控機制——在poly(A)尾中散在分布的鳥苷酸(G)可通過抑制與poly(A)結合蛋白(PAB)的相互作用降低mRNA的翻譯效率。
  • 研究揭示孕婦感染影響後代神經發育的分子機制
    研究揭示孕婦感染影響後代神經發育的分子機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/25 14:58:59 美國哈佛醫學院Jun R. Huh和Brian T. Kalish團隊合作在研究中取得進展。
  • 研究揭示SNARE複合體重要結構機制
    NSF and 20S particles」的文章,揭示了NSF寡聚體與底物SNARE複合體相互作用的重要結構信息,提供了動力傳遞的可能機制。相關成果公布在《自然—結構與分子生物學》(Nature Structural & Molecular Biology)雜誌上。 領導這一研究的是清華大學生命科學學院,中國科學院院士隋森芳教授,隋森芳教授研究組長期從事生物膜及蛋白質複雜體系的結構與功能的研究,曾榮獲高校科技進步獎一等獎,國家自然科學獎二等獎等,發表過多篇重要論文。
  • 中國科學家揭示鋅指抗病毒蛋白ZAP識別RNA的分子機制
    該研究工作解析了鋅指抗病毒蛋白ZAP N端抗病毒主要功能域與富含CG二核苷酸的單鏈RNA複合物的高解析度晶體結構,揭示了鋅指抗病毒蛋白ZAP識別單鏈RNA中CG二核苷酸、單獨鳥嘌呤核苷酸以及單獨胞嘧啶核苷酸的分子基礎。鋅指抗病毒蛋白ZAP最早由高光俠於2002年報導,是對於小鼠白血病病毒的複製具有抑制作用的一種宿主因子。
  • 復旦大學揭示套索RNA代謝的分子特徵
    ,首次系統地提供了全基因組範圍內植物內含子分支位點的序列特徵圖譜,並部分揭示了套索RNA代謝的分子特徵。復旦大學鄭炳蓮課題組在研究植物miRNA產生途徑的調控機制的過程中發現套索RNA的累積導致植物miRNA產生途徑關鍵複合物Dicer結合miRNA前體的效率降低,最終影響全基因組範圍內miRNA的產生,提示套索RNA的及時清除為生物體內miRNA的加工提供了安全保障(Li et al., PLoS Genet 2016)。
  • 2月長非編碼RNA和環狀RNA研究推薦
    本月的長非編碼RNA和環狀RNA研究也很紅火,有很多重磅級成果,不僅解析了它們在疾病中的功能和機制,相關的方法學研究也取得了進展。以下是小編為大家整理的研究進展:一.該研究首次證明長非編碼RNA可以通過揭示了長非編碼RNA在心血管疾病中的重要作用,為該類疾病的治療提供了新的思路。