Nature: RNA幹擾複合物的晶體結構

已知Argonaute蛋白是一種結合RNA的蛋白質，研究人員已經鑑定並分析了酵母Argonaute蛋白的晶體結構。在沉默基因的RNA幹擾（RNAi）通路中，這種Argonaute-RNA複合物起著關鍵作用，描述真核生物Argonaute蛋白分子結構一直是RNA幹擾領域近十年的目標。了解Argonaute晶體結構不僅是理解RNAi生化通路很重要的一步，也是將來許多實驗的依據。

在人和其他真核生物中，RNAi通路能通過減少蛋白質的RNA模板來降低細胞內蛋白生產。利用這條通路，科學家能敲除特定蛋白的表達，從而測定它們在細胞或組織中的作用；在人類疾病的治療方面，RNAi通路也相當重要。

RNAi依賴兩種蛋白，即Dicer 和Argonaute，其中Dicer識別雙鏈RNA（dsRNA），鎖定在dsRNA上，並將其切成21-23個核苷酸長的碎片；Argonaute識別上述的dsRNA碎片，清除雙鏈RNA中一條鏈，用另一條鏈作為嚮導RNA，當單鏈RNA匹配上嚮導RNA序列時，Argonaute即裂解此單鏈RNA，從而防止它作為蛋白生產的模板。

為了測定Argonaute結構，研究人員通力合作，希望能解決Argonaute結構問題，結果發現它是一個具有複雜拓撲結構和許多活動部分的大蛋白，確實是一個令人印象深刻的分子機器，在結構中伴有少量RNA，這些RNA的摻入將Argonaute蛋白轉變成一種含4元件活化部位的激活態。這樣，一個長期以來的謎，即什麼構成了"消失的"第四元件，也就得到了解答。有這個結構在手，科學家現在就能更好地了解它怎麼運作。（生物谷bioon.com）

Structure of yeast Argonaute with guide RNA

Kotaro Nakanishi, David E. Weinberg, David P. Bartel, Dinshaw J. Patel

The RNA-induced silencing complex, comprising Argonaute and guide RNA, mediates RNA interference. Here we report the 3.2?? crystal structure ofKluyveromyces polysporus Argonaute (KpAGO) fortuitously complexed with guide RNA originating from small-RNA duplexes autonomously loaded by recombinant KpAGO. Despite their diverse sequences, guide-RNA nucleotides 1-8 are positioned similarly, with sequence-independent contacts to bases, phosphates and 2′-hydroxyl groups pre-organizing the backbone of nucleotides 2-8 in a near-A-form conformation. Compared with prokaryotic Argonautes, KpAGO has numerous surface-exposed insertion segments, with a cluster of conserved insertions repositioning the N domain to enable full propagation of guide-target pairing. Compared with Argonautes in inactive conformations, KpAGO has a hydrogen-bond network that stabilizes an expanded and repositioned loop, which inserts an invariant glutamate into the catalytic pocket. Mutation analyses and analogies to ribonuclease H indicate that insertion of this glutamate finger completes a universally conserved catalytic tetrad, thereby activating Argonaute for RNA cleavage.