中科院大連化物所在揭示真核生物tRNA加工成熟分子機制研究方面...

2020-12-04 科學網
中科院大連化物所在揭示真核生物tRNA加工成熟分子機制研究方面取得重大進展

 

 

 

中科院大連化物所在揭示真核生物tRNA加工成熟分子機制研究方面取得重大進展

 

近日，大連化物所分子反應動力學國家重點實驗室李國輝研究員團隊與上海交通大學精準醫學研究院雷鳴教授團隊，以長文的形式在國際學術期刊《科學》（

Science

）在線發表了兩個課題組作為共同通訊作者單位合作完成的最新研究成果——「Structural insight into precursor tRNA processing by yeast ribonuclease P」。

 

Ribonuclease（RNase）P是一類古老的核酸內切酶，它廣泛的存在於所有生命體中。RNaseP通過切割pre-tRNA5』端序列促使tRNA成熟，該過程在蛋白質合成及維繫細胞功能佔據十分重要的地位。真核RNaseP是由一個單鏈RNA分子和十幾個蛋白複合體組成的重要生物分子機器。

 

本項目研究中，雷鳴團隊成功解析了酵母內源RNaseP全酶及其與底物pre-tRNA的複合物結構，該結構揭示了真核生物中RNaseP各亞基在空間上原子解析度的組織形式。李國輝團隊通過分子動力學模擬揭示了不同組成蛋白對於核酶自身不同部位的穩定性具有不同的作用；並結合QM/MM/MD模擬及自由能計算分析了RNaseP催化反應機理，提出了水分子介導的的雙鎂離子催化的SN2反應模型，深入闡明了這一類古老核酶的催化微觀機理。

 

本研究工作不僅清楚地理解了真核生物RNaseP催化底物tRNA前體切割成熟的分子機制，也為了解以RNA為基礎的核糖核蛋白複合體的催化共性、底物tRNA的分子識別機理及RNA核酶的生物進化過程提供了新的認知。

 

 

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