利斯特菌prfA RNA温度传感器的分层解折叠通路及其温度调控机制

《Biophysical Journal》：Localized ribosome access and distal tuning via the Listeria prfA RNA thermometer

　　RNA 温度传感器（RNATs）是某些细菌信使 RNA（mRNA）5′ 非翻译区（UTR）中的温度响应性结构，通过调节核糖体的可及性来控制翻译。*Listeria monocytogenes* 的 prfA RNAT 在环境温度下抑制 PrfA（正调控因子 A，即主毒力调控因子）的翻译，并在接近人体宿主温度（约 37 °C）时激活该翻译，其机制在于调节核糖体结合位点（RBS）的可及性。然而，prfA RNAT 与已知 RNAT 类别之间不存在任何同源性，其解折叠机制至今仍然不明。在此，我们利用分析超离心技术和单分子 RNA 瞬时结构动力学分析（SiM-KARTS）对 prfA RNAT 的解折叠过程进行了图谱绘制。SiM-KARTS 分析表明，热启动主要发生在 RBS 区域，而 RNAT 发夹结构的上部茎环在 37 °C 时仍保持较大程度的折叠状态。RBS 结合动力学随温度升高而增强，且与翻译输出平行变化，从而在结构解折叠与功能之间建立了定量联系。对上部茎环的突变会损害温度调控，表明该区域即使在宿主温度下仍保持结构完整，也远程调节着温度切换灵敏度。综合以上数据，我们揭示了一条分层解折叠通路：初始的 RBS 开放触发激活，而上部茎环则远程调节温度敏感性。Martin R. O'Steen、Jocelyn V. Chen、David H. Beier、Nils G. Walter、Sarah C. Keane密歇根大学生物物理项目，美国密歇根州安娜堡，邮编 48109