剪接體

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英文splicesome,進行RNA剪接時形成的多組分複合物,其大小為60S,主要是由小分子的核RNA和蛋白質組成。剪接體本身需要一些小核RNA參與。這些小核RNA不會翻譯出任何蛋白,但對於調控遺傳活動起到重要作用。

在剪接過程中形成的剪接複合物稱為剪接體,剪接體的主要組成是蛋白質和小分子的核RNA(snRNA)。複合物的沉降係數約為50~60S,它是在剪接過程的各個階段隨著snRNA的加入而形成的。也就是說在完整的pre-mRNA 上形成的一個剪接中間體。

剪接體的裝配同核糖體的裝配相似。依靠RNA-RNA、RNA-蛋白質、蛋白質-蛋白質等三方面的相互作用。可能比核糖體更複雜,要涉及snRNA的鹼基配對, 相互識別等。

由多個核蛋白聚集而成,具有識別mRNA前體的5'剪接位點、3'剪接位點和分支點的功能。

RNA剪接體的研究進展

耶路撒冷的Hebrew大學和Weizmann科學研究所的研究人員確定出一種細胞編輯器的結構。這種細胞編輯器能夠在RNA依據DNA模板形成後「切斷並連接」RNA。許多疾病的發生似乎都與這個過程中的錯誤有關,並且了解這個「機器」的工作情況可能使我們有一天能夠校正或預防這個過程中錯誤的發生。

自從25年前發現編碼蛋白構型基因中的DNA片斷被一些未知功能的「填充物」片斷點綴後,研究人員一直試圖了解這個正確序列被啟動並串聯起來形成一系列指令的過程。這個叫做「RNA剪接」的過程發生在細胞核的剪接體中。利用一個大的蛋白複合體和短鏈RNA,剪接體能識別編碼片斷的開始和結束:它能精確地剪切並將片斷縫製在一起。此外,還有另一種剪接發生在剪接體中:利用多種多樣的蛋白使遺傳密碼片斷以不同的方式串聯起來。

研究組構建了剪接體的非常詳細的三維結構圖象,並且相關文章發表在近期的Molecular Cell期刊上。與以往的研究思路不同,這個研究組試圖從生活細胞中直接取出剪接體並在電子顯微鏡下進行觀察。

因為生活細胞中的剪接體由四個像RNA鏈上的珠子一樣的等同的模塊串聯起來形成,因此使這項工作變得相當複雜。模塊間的連接往往很靈活,並容許模塊單元的位置發生變動。因此,確定這個複合體的一個最終的形狀和結構到目前為止還無法辦到。

研究組發現了一個切斷模塊間的RNA連接的方法,這種方法不會破壞RNA短鏈(對剪接過程至關重要)的完整性,因而使他們能夠對模塊進行獨立研究。在非常低的溫度下將它們速凍後,研究人員就可以在儘可能接近自然狀態下觀察這種剪接體單元。依據成千上萬張不同角度的圖片,研究人員構建出剪接體的三維結構。

這種結構圖中,有兩個不同的部分環繞著一個「地道」。較大的一部分包含蛋白質和RNA短片斷,而較小一半的構成物只有蛋白質。在一個側面上,這個地道通到了一個空穴中。研究人員認為空穴的功能是為等待加工的易斷裂的RNA提供「候車室」。

但是,他們沒有看到的也許比看到的更重要。儘管研究人員在試管中檢測剪接時看到了剪接體機器裝配自己的複雜過程,但是研究組研究生活細胞中的剪接體時發現剪接發生在機器形成之前。這與先前已經知道的細胞優化它們的工作量的方式相一致。


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