清华大学Nature子刊发表重要研究成果

【字体: 时间:2016年05月09日 来源:生物通

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  Ⅱ型内含子广泛存在于细菌基因组中,是具有催化活性的RNA分子,可以自我剪接形成成熟RNA。清华大学和Albany大学的研究团队前不久在Nature Structural & Molecular Biology杂志上发表文章,通过冷冻电镜技术(cryo-EM)揭示了II型内含子的活性结构。

  

生物通报道:Ⅱ型内含子广泛存在于细菌基因组中,是具有催化活性的RNA分子,可以自我剪接形成成熟RNA。在内含子编码蛋白(IEP)的帮助下,Ⅱ型内含子能像逆转录元件一样插入新的DNA位点。

清华大学和Albany大学的研究团队前不久在Nature Structural & Molecular Biology杂志上发表文章,通过冷冻电镜技术(cryo-EM)揭示了II型内含子的活性结构。文章的通讯作者是清华大学生命科学学院的王宏伟(Hong-Wei Wang)教授、Albany大学的Marlene Belfort和Rajendra Kumar Agrawal。

Ⅱ型内含子在转移的时候需要和内含子编码蛋白形成核糖核蛋白复合体(RNP)。研究人员对乳酸乳球菌的II型内含子进行结构分析,获得了高分辨率的复合体结构(3.8Å)。他们还去除复合体中的蛋白,展现了4.5Å的内含子RNA结构。这些结构数据为人们揭示了内含子RNA与蛋白质之间的相互作用,有助于进一步理解剪接和逆转录过程。

冷冻电镜具有传统成像技术无法比拟的一些优势,比如不需要结晶。用冷冻电镜进行结构分析时,是在液氮温度下瞬间冷冻蛋白质悬液,让蛋白质分子周围的水分保持类似液体的状态,然后再通过成像解析蛋白分子的三维结构。

不久以前,冷冻电镜还不是大多数结构生物学家们的第一选择。而现在,冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者,不仅在分辨率上能够与之匹敌,还适用于难以结晶的大分子。可以说,这一技术为结构生物学和药物研发领域带来了一场革命,催生了大量的研究新成果。

王宏伟教授致力于用冷冻电镜研究生物大分子复合体的结构与分子机理,在国际权威期刊上发表了多项引人注目的研究成果。去年一月份,王宏伟教授与中科院生物物理所的刘迎芳研究员合作,通过冷冻电镜揭示了流感病毒RdRP复合体的分子结构,分辨率达到4.3 Å。这一成果发表在Cell旗下的Molecular Cell杂志上。(更多详细信息参见:中科院、清华Molecular Cell发表最新成果

去年四月,王宏伟教授与清华大学隋森芳院士合作,用冷冻电镜对20S超复合体进行了深入分析,获得了SNAP-SNARE部分的高分辨率结构。这项研究发表在Cell Research杂志上,有助于人们进一步理解SNARE复合体的拆分机制。(更多详细信息参见:隋森芳院士、王宏伟教授Cell Res发表最新成果

人类轮状病毒和昆虫胞质多形体病毒(CPV)都是呼肠孤病毒科的成员。加州大学洛杉矶分校的周正洪(Z.Hong Zhou)教授和华南农业大学动科院的孙京臣(Jingchen Sun)教授在Nature杂志上发表文章,为人们展示了这种双链RNA病毒的基因组和TEC结构。研究人员通过冷冻电镜和不对称重建,解析了休眠状态CPV(q-CPV)的基因组结构。(更多详细信息参见:华南农业大学Nature发表重要成果

作者简介:

王宏伟 博士 教授,博士生导师。1992-1996 清华大学生物科学与技术系,学士;1996-2001 清华大学生物科学与技术系,博士;2001-2006 美国劳伦斯伯克利国家实验室生命科学部,博士后;2006-2008 美国劳伦斯伯克利国家实验室生命科学部,研究科学家;2009-2011 美国耶鲁大学分子生物物理与生物化学系,Tenure-Track助理教授;2010.12-至今 清华大学生命科学学院,教授、博导

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Structure of a group II intron in complex with its reverse transcriptase

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