Argonaute 蛋白在進(jìn)化過(guò)程中分成了兩類(lèi)——AGO 類(lèi)和 PIWI 類(lèi)。在大多數動(dòng)物物種中，AGO 類(lèi)蛋白在多種細胞類(lèi)型中廣泛表達，并調控正常的基因表達。相比之下，PIWI 類(lèi)蛋白主要在配子發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮作用，以抑制轉座子并確保生殖能力。
AGO 類(lèi)蛋白和 PIWI 類(lèi)蛋白都利用核酸向導通過(guò)堿基配對來(lái)識別目標，這對于啟動(dòng)對目標的沉默至關(guān)重要，其通常是通過(guò)直接切割 RNA 分子（作為 RNA 剪刀）來(lái)實(shí)現的。AGO 類(lèi)蛋白利用狹窄通道確保向導與靶標之間的緊密相互作用。相比之下，PIWI 蛋白具有更寬的通道，這可能允許在配對過(guò)程中出現錯配，從而擴大了靶標沉默的能力。然而，PIWI 介導的靶標切割機制，目前還不清楚。
2025 年 1 月 15 日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院申恩志、吳建平等人在 Nature 期刊發(fā)表了題為：Structural insights into RNA cleavage by PIWI Argonaute 的研究論文。
該研究揭示了 PIWI 蛋白與 PIWI相互作用 RNA（piRNA）協(xié)同發(fā)揮切割靶標 RNA 作用結構基礎和分子機制。
在這項最新研究中，研究團隊證明，在與靶標結合后，PIWI 蛋白會(huì )經(jīng)歷從“開(kāi)放”狀態(tài)到“鎖定”狀態(tài)的構象變化，這有助于堿基配對并提高靶標切割效率。這種轉變涉及結合通道的變窄以及 PIWI 相互作用 RNA-靶標雙鏈向 MID - PIWI lobe 的重新定位，從而建立廣泛的接觸以穩定雙鏈。
在這一構象轉變過(guò)程中，研究團隊還發(fā)現了一個(gè)中間狀態(tài)的“逗號”構象，這種構象可能會(huì )招募 GTSF1，這是一種已知的輔助蛋白，能夠增強 PIWI 的切割活性。GTSF1 通過(guò)連接 PIWI 結構域與 RNA 雙鏈來(lái)促進(jìn)向“鎖定”狀態(tài)的轉變，從而加快對有效切割靶標至關(guān)重要的構象變化。
piRNA結合靶向RNA分子的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程
這些發(fā)現揭示了 PIWI-PIWI相互作用 RNA（piRNA）復合體在靶標 RNA 切割中的分子機制，為 PIWI 蛋白的動(dòng)態(tài)構象變化如何協(xié)調輔助因子來(lái)保護配子發(fā)生提供了新見(jiàn)解。
西湖大學(xué)申恩志研究員、吳建平研究員為論文共同通訊作者，西湖大學(xué)李之清博士、博士生許祺奎、博士生仲憬、科研助理張艷、博士生張天翔、博士生應效澤為論文共同通訊作者。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08438-1
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
