原核生物pre-t RNA 5'末端剪切酶的结构和功能研究

作     者：邵齐源 李洋洋 张威振 甘建华 

作者机构：复旦大学生命科学学院 

出 版 物：《复旦学报(自然科学版)》 (Journal of Fudan University(Natural Science))

年 卷 期：2024年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

主　　题：protein-only RNase P pre-t RNA HARP 晶体结构 功能 蛋白表达 

摘      要：5 末端的剪切是pre-tRNA加工和成熟过程中非常重要的一个环节,由RNase P负责催化。不同于常规的RNase P,原核生物中存在一类protein-only RNase P(也称HARP),不需要依赖核酶就能对pre-tRNA的5 末端进行剪切。为了阐明HARP结合和剪切pre-tRNA的分子机制,我们表达和纯化了Thermocrinis ruber来源的HARP蛋白(TrHARP)。定点突变、分子筛和体外活性实验证实TrHARP具有pre-tRNA剪切活性,而且该活性受到蛋白聚合状态的影响。此外,我们还筛选获得了TrHARP蛋白质的晶体,采集了衍射数据并建立了初始的结构模型。尽管TrHARP与Aquifex aeolicus来源的HARP Aq＿880的折叠方式类似,但TrHARP与Aq＿880在结构中的聚合方式和相对方位存在显著的差异。分子筛以及负染电镜实验结果均显示pre-tRNA的引入会导致HARP结构的解聚,为进一步阐明HARP结合和催化pre-tRNA的5 末端成熟的分子机制奠定了基础。