图尔库大学 钛的x光晶体结构
具有核糖和脱氧核糖核苷底物的RNAP嗜热菌
信用:自然通信(2021)
DOI: 10
1038/s 14467-021-21005-w 来自芬兰图尔库大学和美国宾夕法尼亚州立大学的国际科学家团队
S
解决了一个长期以来的谜团，即生物如何在基因表达过程中区分核糖核酸和脱氧核糖核酸，为设计新的抗病毒药物铺平了道路
新的见解发表在《自然通讯》杂志上
所有的细胞生物都使用两种类型的核酸，核糖核酸和脱氧核糖核酸来储存、繁殖和利用它们的遗传信息
脱氧核糖核酸的合成是由被称为脱氧核糖核酸聚合酶的酶进行的，需要这些酶来准确地将遗传信息一代一代地传递下去
核糖核酸的合成是由称为核糖核酸聚合酶的酶进行的，需要利用遗传信息最终产生蛋白质，这些蛋白质反过来在所有现代生物体内实现大多数结构和催化功能
RNA和DNA聚合酶面临的古老问题是，DNA和RNA构建模块非常难以区分
除了分子的一小部分，即存在于核糖核酸构件中但不存在于脱氧核糖核酸构件中的2’羟基，这些构件是相同的
脱氧核糖核酸聚合酶避免使用核糖核酸构件，其特征是有一个叫做活性位点的空腔，这个空腔足够大，可以结合脱氧核糖核酸构件，但太小，容纳不了稍大的核糖核酸构件
结果，只有脱氧核糖核酸构建块与活性位点空腔结合，并附着在不断生长的脱氧核糖核酸聚合物上
“核糖核酸聚合酶不能使用相同的策略，因为较小的脱氧核糖核酸构建块总是与核糖核酸构建块适合同一活性位点空腔，”高级研究员乔治·别洛古洛夫解释说
核糖核酸聚合酶活性位点空腔使脱氧核糖核酸构件变形 为了理解核糖核酸聚合酶是如何避免使用脱氧核糖核酸构件的，由别洛古洛夫领导的图尔库大学的一个研究小组使用经过精心设计的突变改变的核糖核酸聚合酶进行了复杂的生化测量
与此同时，宾夕法尼亚州立大学的研究小组
S
，由村上春树教授领导，获得了详细的三维结构的核糖核酸聚合酶与脱氧核糖核酸积木
通过对生物化学和结构数据的综合分析，该研究的第一作者、博士生简·默基宁和他的同事发现，RNA聚合酶进化出了使DNA构件变形的活性位点空腔，从而使它们不再适合整合到RNA链中
“变形的脱氧核糖核酸构件然后从核糖核酸聚合酶上解离下来，而不是附着在不断生长的核糖核酸聚合物上，”梅金恩说
人类和病毒核糖核酸聚合酶选择核糖核酸构件的方式不同——这一发现有助于开发更有效的抗病毒药物 这项研究得到了芬兰科学院、西格丽德·尤塞利乌斯基金会(芬兰)和国家健康研究所(美国)的资助
S
)并对翻译研究有深远的影响
“核糖核酸病毒，如作为新冠肺炎病病原体的非典病毒2型，也合成核糖核酸作为其感染周期的一部分
病毒使用自己的核糖核酸聚合酶，这种聚合酶与人类细胞的核糖核酸聚合酶非常不同，但也需要选择核糖核酸构件，拒绝脱氧核糖核酸构件，”乔治·别洛古洛夫说
通过将新发现的选择性机制与其他研究小组的发现进行仔细比较，默金及其同事得出结论，病毒和人类RNA聚合酶使用不同的机制来排斥DNA构建模块
他们认为有可能设计出一种类似于脱氧核糖核酸构建模块的合成分子，这种分子可以选择性地结合和抑制病毒核糖核酸聚合酶，但会被人类核糖核酸聚合酶所排斥，因此不会干扰人类细胞所需的核糖核酸的合成
“这为设计针对病毒核糖核酸聚合酶的有效和选择性抗病毒药物铺平了道路，”贝洛古洛夫说
这篇文章，“多亚基核糖核酸聚合酶对核糖的选择机制”发表在《自然通讯》杂志上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
