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《RNA剪接因子的结构与功能研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、RNA剪接因子hnRNP的结构与功能研究进展动物遗传育种刘小艳2005414摘要RNA剪接是一个多步骤、形成多种中间状态复合物的复朵过程，尽管在已经发现关键词的一百多种pre-mRNA剪接和关因子小，仅研究了约8%相关蛋口质的空间结构，已充分显示对剪接相关因子三维品体结构以及溶液结构的测定与研究，在理解RNA剪接的复朵机理以及生物学特性屮具有不可替代的重要意义.RNA剪接，hnRM结合蛋门，剪接体，晶体结构，溶液结构原核生物中mRNA的转录与翻译儿乎是同步发生的，而真核生物，转炉是发生在细胞核内，翻译则在核外进行。真核生物RM尤其mRNA分了的寿命较长，在5,和3,两个末端都要受到修饰。
2、而RNA剪接(RNAsplicing)是tRNA、rRNA,特别是mR7A加工与成熟的重要生物学过程，也是蛋白质分子多样性产生的关键机制之一。RNA剪接需要多种因子参与,包括杂性核RNA(heterogeneousnuclearRNA,hnRNA),结合蛋白hnRNP(heterogeneousnuclearribonucleoprotein),小型核RNA(smal1nuclearRNA,snRNA),结合蛋白snRNP(smallnuclearribonucleoprotein)等。在真核细胞内，RNA原初转录物的分子很大，通过剪接产牛成熟的mRNA分子。hnRNP与hnRNA结合形
3、成核酸蛋门质复合物hnRNPP(hnRNPparticles)可穿梭丁•细胞核与胞质Z间，具冇转运和剪接RNA的作用。另一方面，snRNP与细胞核内snRNA(分子质量为100-200nt的小RNA)紧密结合，而构成核内小核酸蛋片质复合物snRNPP(snRNPparticles),参与RNA剪接、多聚腺昔化以及转录拷贝3,端的成熟。最近，Reed等通过蛋白质组学方法证明，与pre-mRNA剪接相关的蛋白质因子大约有145种,它们参与RMA剪接过程中的不同环节叭托普霉素亲和层析[2](tobramycinaffinity-selection)以及麦芽糖亲和层析(maltose-bindi
4、ngaffinity)等方法能识别和分离70种以上的相关剪接蛋白质。由于RM剪接机制愈來愈受到国内外同行的关注，在最近几年中，部分pre-mRNA剪接因子，尤其hnRNP的品体及溶液结构获得了一些研究成果，为阐释RNA剪接的复杂机制提供了至关重要的信息。1hnRNP的结构与功能hnRNP-Al(又名解链蛋白1,unwendingprotein1,Al)是真核细胞核hnRNPP复合物屮含量十分丰富的分子.A1能与pre-mRNA结合，形成hnRNPP复合物，并通过对儿种富含Ser/Arg剪接因子的拮抗，以球状(globa1)调节因子的方式参与RNA交替剪接(alternativesplic
5、ing),表现为选择性地跨过某些外显子，实现5,端交替剪接。A1蛋门不断地穿梭在细胞核和胞质Z间，能将polyAfmRNA从细胞核运输到胞质，该过程的调节与其C端富含Gly结构域的结构相关“。了解hnRNPAl-^RNA相土作用屮空间结构方面的信息，将有助丁•揭示RNA穿过细胞核膜以及剪接过程屮的分子细节。RNA结合结构域(RNAbindingdomain,RBD；乂称RNA识别基序RNA-recognitionmotifs,RRM)是蛋白质与RM相互作用的常见结构域之一㈤。在一定条件下，单个RBD就能特杲识别RNA并进行高亲和的相互作用，但在某些情况下，需要多个RBD之间的协同才能实现
6、蛋口质与RNA的结合。人类hnRNPAl的N端具有两个RNA结合域，即RBD1和RBD2.晶体结构(分辨率为0.19側)研究表明⑵，hnRNPAl含有两个在空间上相对独立的BRD,彼此由一条linker连接。在未结合RNA时，连接肽在空间上具有较大的柔性，这冇利于RBD与RNA宜接相互作用。两个RBD在空间位置彼此靠近，呈反平行排列，构成RNA结合平台(bindingplatform),并且依靠两对Arg-Asp离子键来实现稳定。反平行RM结合平台的存在，使得RNA能够结合并集聚于该平台，形成浓缩状态，从而有利于RNA分子的剪接和运输。尽管A1具有两个RBD(与其类似物U1A的RBD同源
7、)，分别包含了4条反平行B折叠和两段a螺旋。但是，这两个RBDZ间在结构上具有一定的差别，与RBD2相比较，RBD1的N端起始处存在一段310-a螺旋，这町能是与RNA直接结合的结构基础。Krainer和Steitz的研究工作很好地展示了两个RBD在空间上的折叠和相互靠近的完美空间几何特性，及其与RNA结合时的相互协同机制⑷5]o1995年，Ishikawa等分离纯化了一种能与LUAG片段特异结合的hnRNP,命名为hnRNPDo(
