科學(xué)家發(fā)現(xiàn)zui小zui快RNA開關(guān)

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，來自美國密歇根大學(xué)的科研團隊發(fā)現(xiàn)了迄今zui小、zui快的RNA分子開關(guān)，這種稀有的、轉(zhuǎn)瞬即逝的結(jié)構(gòu)可提供新的藥物靶標(biāo)，為開發(fā)新型抗病毒的藥物以及抗生素藥物提供重大幫助。相關(guān)研究報告發(fā)表在同日的《自然》雜志上。
 
RNA是DNA的“化學(xué)表親”，其一度被認為只能存儲和傳遞遺傳信息。而現(xiàn)在，RNA被稱為細胞內(nèi)的“瑞士刀”，其可以執(zhí)行各種各樣的任務(wù)，并變化成多種形狀。在過去的十年中，研究人員已經(jīng)確定我們細胞中的大多數(shù)RNA分子，RNA也在調(diào)節(jié)基因表達方面發(fā)揮著重要作用。這些大分子作為開關(guān)可探測到細胞信號，并能改變形狀或是發(fā)送適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)給細胞中的其他生物分子。
 
研究小組采用了改良過的核磁共振光譜儀，以及囚禁和捕獲瞬時RNA結(jié)構(gòu)的策略。此前他們借助相似的核磁共振技術(shù)制成過“納米視頻”，能夠以三維模式揭示RNA分子如何改變形狀，形成扭曲、彎曲和旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)節(jié)點。此次觀測到的RNA開關(guān)可比同類開關(guān)的體積顯著減小，運行速度也將呈數(shù)量級提升。研究人員把這種壽命很短的結(jié)構(gòu)稱為微控開關(guān)，其可通過一種新的成像技術(shù)被探測到。雖然這種RNA開關(guān)存在的證據(jù)與日增多，但由于其體形極小且壽命極短，因而傳統(tǒng)的成像技術(shù)一直未能捕捉到它的蹤跡。該校化學(xué)系和生物物理學(xué)系的哈希姆·哈希米就表示：“我們終于觀察到了這些罕有的、交替形式的RNA，它們只能存在大約1微秒至1毫秒左右，轉(zhuǎn)瞬即逝。”觀察到的瞬間結(jié)構(gòu)變化涉及3種類型的RNA分子。其中兩種RNA源自艾滋病病毒，另一種則與核糖體內(nèi)部的質(zhì)量控制相關(guān)。
 
微控開關(guān)內(nèi)涉及了暫時的、局部的RNA結(jié)構(gòu)變化，直至受激狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)的變化就是開關(guān)：形狀的變化能夠傳輸生物信號到細胞的其他部分。上述的激發(fā)態(tài)相當(dāng)于具有生物功能的罕見的交替形式。這些交替形式具有*的化學(xué)特性，能使它們成為藥物可附著的大分子。從某種意義上說，他們提供了全新的藥物靶標(biāo)層。抗病毒的藥物能夠破壞艾滋病病毒的復(fù)制，而抗生素藥物能夠干擾蛋白質(zhì)在細菌核糖體內(nèi)的裝配。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)zui小zui快RNA開關(guān)