单增李斯特菌prfA RNA温度计的层级解折叠机制及其温度调控功能

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

　　摘要RNA 温度计（RNATs）是某些细菌信使 RNA（mRNA）5' 非翻译区（UTRs）中的温度响应结构，通过调节核糖体的可及性来控制翻译。单增李斯特菌 prfA 的 RNAT 在环境温度下抑制 PrfA（阳性调控因子 A）的翻译，而 PrfA 是主要的毒力调控因子；它通过调节核糖体结合位点（RBS）的可及性，在接近人体宿主温度（约 37 °C）时激活 PrfA。然而，prfA RNAT 与已知的 RNAT 类别没有任何同源性，其解折叠机制仍不清楚。在此，我们使用分析超速离心和单分子 RNA 瞬时结构动力学分析（SiM-KARTS）来绘制 prfA RNAT 的解折叠图谱。SiM-KARTS 分析表明，热开发生主要发生在 RBS 处，而 RNAT 发夹结构的上部螺旋在 37 °C 时仍保持较大程度的折叠。RBS 结合动力学随温度升高而增强，与翻译输出量同步增加，从而建立了结构解折叠与功能之间的定量联系。上部螺旋的突变会损害温度调控能力，表明该区域即使在宿主温度下保持结构完整性，仍能调节开关功能。综上所述，这些数据揭示了一条层级解折叠通路：RBS 的初步开启触发激活，而上部螺旋则远程调节温度敏感性。图形摘要