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为探索早期生命 RNA 催化机制,研究发现 MTR1 核酶可催化烷基转移,揭示复杂催化机制,助力 RNA 世界假说。
亮点:大多数已知的天然核酶催化磷酸转移反应,但 RNA 世界假说需要更丰富多样的核酶化学反应。最近,实验室筛选出了几种甲基和烷基转移酶核酶。MTR1 烷基转移酶核酶的结构揭示了一种涉及胞嘧啶碱基进行广义酸催化的机制。数据表明,RNA 催化的范围可超越磷酸转移,且这类核酶可通过复杂的催化机制发挥作用。
摘要:RNA 世界假说认为,地球上生命出现的早期阶段由原始细胞构成,在这些细胞中,RNA 既存储遗传信息,又作为 RNA 酶(核酶,ribozymes)催化化学反应。如今,大多数核酶催化磷酸转移反应,但早期核酶需催化更广泛的代谢转化。现代细胞中尚未发现这类核酶,不过,通过体外(in vitro)进化已产生了能催化多种不同化学反应的核酶,为 RNA 催化代谢提供了理论依据。最近,分离出了几种加速甲基或烷基转移的核酶。正如本文所讨论的,其中一种名为 MTR1 的核酶,采用了一种极为复杂的催化机制,涉及碱基介导的广义酸催化。