中科院大连化物所在揭示真核生物tRNA加工成熟分子机制研究方面取得重大进展

中国科学院大连化学研究所在揭示真核细胞tRNA加工成熟的分子机制方面取得了很大进展

近日，由李国辉、大连化工学院分子反应动力学国家重点实验室和上海交通大学精密医学研究所教授组成的团队，在国际学术期刊《科学》上发表了一篇由两个研究组作为合著作者单位共同完成的长篇文章，发表了最新研究成果《酵母核糖核酸酶P对前体tRNA加工的结构洞察》。

核糖核酸酶是一种古老的核酸内切酶，广泛存在于所有生物体内。核糖核酸序列蛋白通过切割前核糖核酸的5’端序列来促进核糖核酸的成熟，这在蛋白质合成和维持细胞功能中起着非常重要的作用。真核生物核糖核酸序列是一种重要的生物分子机器，由单链核糖核酸分子和十几个蛋白质复合物组成。

在本项目的研究中，迅雷团队成功地分析了酵母内源核糖核酸酶及其与底物前体核糖核酸的复合物的结构，用空间原子分辨率揭示了真核生物核糖核酸酶亚基的组织形式。通过分子动力学模拟，李国辉团队揭示了不同的蛋白质对核酶不同部分的核酶稳定性有不同的影响。结合量子力学/分子力学/分子动力学模拟和*能计算，分析了核糖核酸酶的催化反应机理，提出了双镁离子催化的水分子介导的SN2反应模型。这一古老核酶的催化微观机制得到进一步阐明。

本研究工作不仅明确了真核生物核糖核蛋白催化底物tRNA前体裂解和成熟的分子机制，而且为理解核糖核蛋白复合物的催化共性、底物tRNA的分子识别机制和核糖核酶的生物进化过程提供了新的知识。