Cell揭示RNA降解新机制

 生长、分裂中的细胞会利用其大部分的能量储备来制造它的“蛋白质工厂”——核糖体。外来体（exosome）在核糖体的组装中发挥着重要的作用，这一分子切碎机分解了多余的核糖核酸（RNA）。

来自海德堡大学生物化学中心(BZH)的Ed Hurt教授与研究人员，揭示出了外来体识别靶RNA的机制。研究小组确定了一种类似于邮政编码或条形码的特异检测信号，让外来体靶向了遥远的RNA。这些研究结果发布在8月27日的《细胞》（Cell）杂志上。

Hurt教授说，核糖体生成是一个极其复杂的过程，其遵循一张设置了许多质量控制检查点的严格蓝图。这些蛋白质工厂是由许多的核糖体蛋白（r-蛋白）和核糖体核糖核酸(rRNA)构成。在真核细胞中需要200多个称作为核糖体生物合成因子的辅助蛋白来正确组装r-蛋白和不同的rRNAs。在4种不同的rRNAs中有3种是由大前体RNA所生成。它们需要在生成过程中的特定点进行“修剪”，多余的片段会被丢弃。“由于这些过程是不可逆的，需要进行特别的检查，”Ed Hurt说。

外来体会分解很大部分的多余核糖体RNA，外来体是由多个蛋白质亚基构成的一种分子机器。它们形成了与圆桶相似的结构，RNA穿过这一通道。定位在这一通道的外来体亚基将RNA降解为单个元件（核苷酸）。“尽管这一过程已得到充分描述，但我们仍然不清楚外来体是如何检测到靶DNA，将它与必须保持完好的许多RNA分子区分开来的，”Ed Hurt说。

Hurt教授研究小组的Matthias Thoms和Emma Thomson博士现在确定了定位在未完成组装核糖体上靶RNA附近的两个核糖体生物合成因子，将外来体引向了它的靶标。两个蛋白因子都在核糖体组装过程中起作用，却在不同的时间和位置运作。尽管两个蛋白的结构不同，它们共享了一个重要的特征。海德堡大学的研究人员发现两者都有一段与条形码或邮政编码相似的短信号序列。通过这一检测信号，外来体的一个辅助蛋白被招募指向靶RNA。外来体随后能够开展工作，切碎不需要的RNA。

Hurt教授研究小组现在希望能够鉴别出具有这一信号序列的其他蛋白，从而阐明外来体能够除去如此广泛不同的RNA的机制。Hurt教授说：“外来体是一种普遍的蛋白质复合物，其在所有细胞中对维持RNA稳态，即RNA生成与降解之间的平衡状态起至关重要的作用。我们认为我们发现的这类靶RNA检测代表了外来体调控的一个通用机制。我们的研究结果有可能促成更好地了解外来体及辅助蛋白存在缺陷的疾病的分子机制。”这将确立有可能导致人类自身免疫疾病或多发性骨髓瘤的外来体元件突变。