剪接体

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英文splicesome,进行RNA剪接时形成的多组分复合物,其大小为60S,主要是由小分子的核RNA和蛋白质组成。剪接体本身需要一些小核RNA参与。这些小核RNA不会翻译出任何蛋白,但对于调控遗传活动起到重要作用。

在剪接过程中形成的剪接复合物称为剪接体,剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA(snRNA)。复合物的沉降系数约为50~60S,它是在剪接过程的各个阶段随着snRNA的加入而形成的。也就是说在完整的pre-mRNA 上形成的一个剪接中间体。

剪接体的装配同核糖体的装配相似。依靠RNA-RNA、RNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质等三方面的相互作用。可能比核糖体更复杂,要涉及snRNA的碱基配对, 相互识别等。

由多个核蛋白聚集而成,具有识别mRNA前体的5'剪接位点、3'剪接位点和分支点的功能。

RNA剪接体的研究进展

耶路撒冷的Hebrew大学和Weizmann科学研究所的研究人员确定出一种细胞编辑器的结构。这种细胞编辑器能够在RNA依据DNA模板形成后“切断并连接”RNA。许多疾病的发生似乎都与这个过程中的错误有关,并且了解这个“机器”的工作情况可能使我们有一天能够校正或预防这个过程中错误的发生。

自从25年前发现编码蛋白构型基因中的DNA片断被一些未知功能的“填充物”片断点缀后,研究人员一直试图了解这个正确序列被启动并串联起来形成一系列指令的过程。这个叫做“RNA剪接”的过程发生在细胞核的剪接体中。利用一个大的蛋白复合体和短链RNA,剪接体能识别编码片断的开始和结束:它能精确地剪切并将片断缝制在一起。此外,还有另一种剪接发生在剪接体中:利用多种多样的蛋白使遗传密码片断以不同的方式串联起来。

研究组构建了剪接体的非常详细的三维结构图象,并且相关文章发表在近期的Molecular Cell期刊上。与以往的研究思路不同,这个研究组试图从生活细胞中直接取出剪接体并在电子显微镜下进行观察。

因为生活细胞中的剪接体由四个像RNA链上的珠子一样的等同的模块串联起来形成,因此使这项工作变得相当复杂。模块间的连接往往很灵活,并容许模块单元的位置发生变动。因此,确定这个复合体的一个最终的形状和结构到目前为止还无法办到。

研究组发现了一个切断模块间的RNA连接的方法,这种方法不会破坏RNA短链(对剪接过程至关重要)的完整性,因而使他们能够对模块进行独立研究。在非常低的温度下将它们速冻后,研究人员就可以在尽可能接近自然状态下观察这种剪接体单元。依据成千上万张不同角度的图片,研究人员构建出剪接体的三维结构。

这种结构图中,有两个不同的部分环绕着一个“地道”。较大的一部分包含蛋白质和RNA短片断,而较小一半的构成物只有蛋白质。在一个侧面上,这个地道通到了一个空穴中。研究人员认为空穴的功能是为等待加工的易断裂的RNA提供“候车室”。

但是,他们没有看到的也许比看到的更重要。尽管研究人员在试管中检测剪接时看到了剪接体机器装配自己的复杂过程,但是研究组研究生活细胞中的剪接体时发现剪接发生在机器形成之前。这与先前已经知道的细胞优化它们的工作量的方式相一致。


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