上海交大学者最新Science发文：真核生物RNase P催化底物tRNA前体切割成熟的分子机制

　　

来自上海交通大学附属第九医院精准医学研究院，中科院大连化物所发表了题为“Structural insight into precursor tRNA processing by yeast ribonuclease P”的文章，成功解析了酵母内源RNase P 全酶及其与底物pre-tRNA的复合物结构，这一里程碑式的研究工作首次完整的提出了真核生物RNase P催化底物tRNA前体切割成熟的分子机制，为核酶及RNA结构生物学领域的重大突破。

这一研究成果以长文的形式公布在9月28日的Science杂志上，文章的通讯作者为上海交通大学雷鸣研究员、武健研究员以及中科院大连化物所李国辉研究员，第一作者为兰鹏飞、谭明博士以及张跃斌。

tRNA作为体内重要的一类RNA分子，它首先是以前体的形式被转录出来，具有未成熟的5’和3’末端，其中5’端的成熟需要在进化上十分保守的RNA-蛋白质复合物RNase P来催化完成。RNase P存在于地球上的所有物种中，是生命活动所必需的，是由RNA介导并负责tRNA前体催化反应的核酶。

真核生物的RNase P 是由一条长链RNA分子（~300nt）和近十个蛋白质亚基组成的分子机器。目前我们对于真核生物中RNase P的组装形式以及其底物识别和催化机制还了解甚少。

在最新研究中，雷鸣团队成功解析了酵母内源RNase P 全酶及其与底物pre-tRNA的复合物结构，这个结构揭示了真核生物中RNase P各亚基在空间上原子分辨率的组织形式，各蛋白质亚基紧密交织在一起形成钩状结构来稳定住RNA催化亚基的构象。

同时他们发现RNase P以一种“双锚定（double anchor）”的机制来识别tRNA前体。tRNA的5’端被特异的锚定在催化中心以促使其完成切割反应。底物tRNA的结合诱导了该酶催化中心一个关键残基的巨大的构象变化。最后结合分子动力学模拟，他们提出了RNase P 催化反应的双镁离子模型，深入阐释了这一类古老核酶的催化分子机制。

这一里程碑式的研究工作首次完整的提出了真核生物RNase P催化底物tRNA前体切割成熟的分子机制，为核酶及RNA结构生物学领域的重大突破。

原文标题：

Structural insight into precursor tRNA processing by yeast ribonuclease P

http://science.sciencemag.org/content/early/2018/09/26/science.aat6678?rss=1