酵母GPN-loop GTP酶Npa3羧基末端结构域的无序特性及磷酸化调控机制研究

来自西班牙的研究人员针对酵母GPN-loop GTP酶Npa3羧基末端结构域(CTD)的结构与功能未知问题，通过生物信息学预测和遗传学实验，首次揭示该区域为内在无序区域(IDR)，并发现Ser304/Ser308/Ser313磷酸化簇在bud27?背景下对翻译应激响应的关键调控作用，为RNA聚合酶II(RNAPII)组装机制研究提供新视角。

　　

在真核生物中，GPN-loop GTP酶家族成员Npa3（酵母中的GPN1同源物）就像一位"分子快递员"，其标志性的GTP酶核心结构域负责运送RNA聚合酶II(RNAPII)进核。有趣的是，这个蛋白还拖着一条长长的"尾巴"——羧基末端结构域(CTD)，虽然在所有真核生物中都保守存在，却在古菌Gpn蛋白中神秘消失了。

科研团队通过生物信息学"望远镜"观察到，这条"尾巴"在Npa3和人类GPN1中都是典型的内在无序区域(IDR)，藏着三个分子识别特征(MoRFs)。尽管两者序列差异巨大，人类GPN1的CTD竟能部分替代酵母Npa3 CTD的功能，就像不同品牌的充电器意外兼容。

更精彩的是，这条看似混乱的"尾巴"实则暗藏玄机。当研究人员在bud27?背景下，将Npa3 CTD中8个已知磷酸化位点统统突变成丙氨酸时，酵母细胞对潮霉素B和放线菌酮的敏感性骤然升高。精细定位发现，Ser³⁰⁴/Ser³⁰⁸/Ser³¹³这三个磷酸化位点组成的"分子开关"尤为关键，它们就像三个密码锁，共同调控着Npa3在翻译应激中的应答能力。

这项研究不仅揭示了GPN-loop GTP酶家族CTD区域"无序中见有序"的调控智慧，更为理解RNAPII组装与翻译调控的交叉对话提供了新的分子线索。