作者:孟凌霄 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/22 11:18:48
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研究揭示T-box核糖开关折叠动态的调控机制

 

11月15日,中国科学院生物物理研究所方显杨研究组与清华大学生命科学学院陈春来研究组在《自然-通讯》发表论文,揭示翻译调控型T-box核糖开关折叠与tRNA识别耦联的结构与动态机制。

T-box核糖开关是一类位于革兰氏阳性细菌mRNA的5’非翻译区的结构元件,其长度通常在300核苷酸以下,可分为适配体结构域和表达平台结构域。与其它核糖开关一般识别小分子代谢物或离子不同,T-box核糖开关识别的是可形成高级结构的大分子tRNA。近年来多种T-box核糖开关与tRNA复合物的三维结构已被解析,但是分子内的和分子间的RNA-RNA相互作用是如何促进T-box核糖开关的折叠和结构转变进而形成特定构象状态以发挥生理功能的机制仍不清楚。

在该项研究中,研究人员基于NaM-TPT3非天然碱基系统发展了RNA位点特异性荧光标记方法,通过整合应用小角X射线散射(SAXS)技术、单分子荧光共振能量转移(smFRET)技术以及分子动力学模拟,探究了来自皮疽诺卡氏菌(Nocardia farcinica)的ileST-box核糖开关适配体结构域(包含stem I, stem II和stem IIA/B茎环元件)在溶液中的折叠与构象动态,揭示了由镁离子及tRNA结合调控的T-box核糖开关适配体结构域的折叠动态过程和相应的自由能面,为深入理解RNA-RNA相互作用对RNA折叠与识别的重要影响以及发展和理性设计靶向RNA的新型抗生素药物提供了理论依据。

中国科学院生物物理研究所研究员方显杨与清华大学生命科学学院副教授陈春来为该论文的共同通讯作者。清华大学生命科学学院博士后牛晓林为该论文的第一作者。该研究受到国家自然科学基金委、北京市生物结构前沿研究中心、中国科学院先导项目、中国博士后科学基金以及清华大学“水木学者”计划的经费支持。

 

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43232-z

 

 
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