Nature揭秘RNA降解機制

　　就好像我們利用碎紙機來銷毀不再有用或包含有潛在破壞性信息的文件一樣，細胞利用一些分子機器來降解不必要或有缺陷的大分子。來自馬克斯普朗克生物化學研究所(MPIB)的科學家們，現在揭示出了細胞核區室利用一種特異的RNA外來體（exosome）的機制——這一大分子機器負責了核糖核酸(RNAs)的降解和生物合成。這項研究現在發布在《自然》（Nature）雜志上。

　　RNA是細胞中廣泛分布且豐富的一類多功能分子。它們的其中一個功能就是，允許將基因組信息翻譯為蛋白質。在RNA分子合成過程中發生任何的錯誤，或是不必要的RNA累積都可以損害細胞。清除缺陷的或是不需要的RNAs因此是細胞代謝的關鍵步驟。多蛋白復合物外來體是將RNA切成碎片的一個關鍵機器。此外，外來體還可以將某些RNA分子加工成它們的成熟形式。

　　在兩年前的一項研究中，Elena Conti領導結構分子生物學研究部門的科學家們，揭示出了外來體核心復合物的X-射線結構。在這一多蛋白復合物中，由9個蛋白質構成了一個中心底物通道，RNA分子穿過這一通道，到達第10個蛋白Rrp44——外來體RNA降解中心處，這一催化亞基隨后將RNA切成碎片。

　　每個細胞區室一種特異的碎紙機

　　不同的細胞區室，如細胞核或細胞質，具有自身特異的大型外來體復合物，它們分別與特定的輔助蛋白結合。現在，馬克斯普朗克生物化學研究所的科學家們揭示了，細胞核中的外來體與兩個蛋白質亞基Rrp6和Rrp47協同作用的機制，Rrp6和Rrp47只特異性作用于細胞核的RNA底物。

　　論文的作者之一Debora Makino說：“我們證實細胞利用了多種可能的途經來降解細胞核RNA。”其中一條途經就是借助Rrp6和/或Rrp44直接降解RNA底物，另一條途經就是經由核心RNA外來體通道途經通過Rrp44引導逐步降解RNA。論文的另一位作者Benjamin Schuch說：“以這種方式，細胞可以完全降解RNA底物，或是在需要時精確地修剪它們。”

　　未來的研究將會進一步揭示與核心外來體和它的各種輔助蛋白，蛋白質復合物，及位于所有細胞區室中的RNA底物相關的RNA加工機制。