2020年6月25日，上海交通大學第九人民醫院雷鳴及武健共同通訊在Science 在線發表題為「Structural insight into precursor ribosomal RNA processing by ribonuclease MRP」的研究論文，該研究介紹了釀酒酵母RNase MRP全酶及與包含A3切割位點的ITS1片段的複合物的冷凍電子顯微鏡（EM）結構。這些結構與生化研究相結合，揭示了蛋白質和RNA亞基的共同進化已將RNase MRP轉化為獨特的核糖核酸酶，該酶通過識別短而鬆散定義的共有序列來處理單鏈RNA。這種廣泛的底物特異性表明RNase MRP可能具有無數但未被識別的底物，這些底物可能在各種細胞環境中發揮重要作用。
另外，2020年2月19日，上海科技大學徐菲，上海交通大學第九人民醫院雷鳴和武健共同通訊在Nature 在線發表題為「Structural basis of ligand recognition and self-activation of orphan GPR52」的研究論文，該研究介紹了人類GPR52在無配體和Gs耦合狀態下的高解析度結構。結構表明，細胞外環2佔據了正構結合袋，並作為內置的激動劑起作用，賦予GPR523高水平的基礎活性。當在沒有外部激動劑的情況下將Gs偶聯至GPR52時，將達到完全激活狀態。該受體還具有配體結合的側袋。對GPR52的結構和功能的這些見解可以增進我們對其他自激活GPCR的理解，能夠鑑定內源和工具配體，並指導靶向GPR52的藥物發現工作（點擊閱讀）。
2019年9月4日，上海交通大學醫學院第九人民醫院黃晶及雷鳴等人在Nature 在線發表題為「Structural basis of nucleosome recognition and modification by MLL methyltransferases」的研究論文，該研究報告人類MLL1和MLL3催化模塊與核小體核心顆粒（含有H2BK120ub1或未修飾的H2BK120）的冷凍電子顯微鏡結構，這些結構證明MLL1和MLL3複合物都與核小體的組蛋白摺疊和DNA區域廣泛接觸，這樣可以輕鬆獲得組蛋白H3尾部，這對於H3K4的有效甲基化至關重要。這些發現改變了我們對在核小體水平上調節MLL活性的結構基礎的理解，並突出了核小體調節在組蛋白尾部修飾中的關鍵作用（點擊閱讀）。
2018年10月25日，上海交通大學第九人民醫院雷鳴與蘭鵬飛共同通訊在Cell發表題為」Cryo-EM Structure of the Human Ribonuclease P Holoenzyme「的研究論文，該論文報導單獨及與tRNAVal複合的人核核糖核酸酶P的冷凍電子顯微鏡結構，分別為3.9和3.7-解析度。人RNase P是一種大的核糖核蛋白複合物，含有10種蛋白質成分和一種催化性RNA。研究結果提供了一個進化模型，描述了細菌RNase P中的輔助RNA元件如何被高等生物中更複雜和多功能的蛋白質成分所取代，這對於底物結合和催化作用至關重要（點擊閱讀）。
2018年9月28日，上海市第九人民醫院雷鳴研究組在Science在線發表題為「Structural insight into precursor tRNA processing by yeast ribonuclease P」的研究論文，該論文報告單獨的釀酒酵母RNase P和與tRNAPhe複合的3.5-冷凍電子顯微鏡結構。蛋白質組分形成鉤狀結構，環繞RNA並將RNase P穩定成「測量裝置」，其具有識別L形前tRNA的兩個固定錨。這些結果不僅揭示了酵母RNase P的結構，而且提供了如何通過真核RNase P處理前tRNA的5'前導的分子基礎（點擊閱讀）。
線粒體RNA加工核糖核酸酶（RNase MRP）是必不可少的真核生物核糖核蛋白（RNP），它以位點特異性方式切割RNA底物，並在RNA代謝中起關鍵作用。它的重要性通過以下事實證明：在自然界中尚未發現可以切割具有序列特異性的RNA的蛋白質內切核糖核酸酶。RNase MRP在結構和進化上與RNase P密切相關，RNase P是催化前體轉移RNA（pre-tRNA）5'端成熟的另一種必不可少的RNase。與RNase P相比，RNase MRP處理的底物要多樣化得多。
釀酒酵母RNase MRP主要位於核仁中，在內部轉錄間隔區1（ITS1）的特定A3位點負責前體核糖體RNA（pre-rRNA）加工，以釋放成熟的5.8S rRNA。釀酒酵母RNase MRP也非對稱地和暫時地存在於子細胞的單個離散細胞質斑點中，在那裡它通過裂解細胞周期蛋白B2（CLB2）mRNA的5'-UTR來調節細胞周期。
人核糖核酸酶MRP在核糖體組裝和細胞周期蛋白依賴性細胞周期調節中的相似作用也已確立。人類RNase MRP的幾個蛋白亞基被認為是自身免疫性疾病的免疫學靶標，人類RNase MRP（RMRP）的RNA亞基的突變會導致一系列嚴重衰弱的人類疾病，包括軟骨-頭髮發育不全（CHH） ，強調了RNase MRP在人類健康中的重要作用。
RNase MRP全酶含有大的催化RNA和多種必需蛋白。除了一種或兩種物種特異性蛋白外，RNase MRP的催化RNA和大多數蛋白亞基從酵母到人類都是保守的。在釀酒酵母RNase MRP中，除Rmp1和Snm1以外，大多數蛋白質成分與釀酒酵母核RNase P共享。先前的二級結構分析預測，釀酒酵母RNase MRP（Nme1）的RNA成分具有相似的RNase P型催化（C）結構域。
特別是，預測的活性中心中的關鍵核苷酸與RNase P RNA中的關鍵核苷酸高度相似，這表明兩個核酶可能共享相同的催化機制。與C結構域形成鮮明對比的是，其餘Nme1 RNA與RNase P RNA的特異性（S）結構域完全不同。實際上，甚至不清楚Nme1的這一部分是否參與底物的特異性識別。據推測，這種多樣化的RNA區域和RNase MRP的特定蛋白質成分在進化過程中已經共同進化，從而導致底物特異性的改變。儘管進行了廣泛的生化和遺傳研究，但缺乏RNase MRP的高解析度結構，嚴重阻礙了對這種必需的RNP如何處理諸如pre-rRNA和CLB2 mRNA的多種底物的理解。
在這裡，該研究介紹了釀酒酵母RNase MRP全酶及與包含A3切割位點的ITS1片段的複合物的冷凍電子顯微鏡（EM）結構。這些結構表明，儘管RNase MRP的催化中心與RNase P中的催化中心幾乎相同，但關鍵蛋白亞基的顯著局部重摺疊將RNase MRP轉變為獨特的核糖核酸酶，通過識別短的共有序列來處理單鏈RNA。
來源：iNature
參考文獻：
DOI: 10.1126/science.abc0149