引导酶促进生化反应,否则这些反应不会单独发生。在自然界中,大多数蛋白质充当酶。然而,其他分子也可以进行酶促反应——例如,-RNA-RNase促进生化反应,否则这些反应不会单独发生。在自然界中,大多数蛋白质充当酶。然而,其他分子也可以进行酶促反应-例如,核糖核酸-RNA。这些被称为核酶。
在这一领域,化学教授claudiahbartner的研究小组目前正在报告一项科学突破:她在德国巴伐利亚州Julius Maximilians University-wrzburg(JMU)的研究小组开发了一种核酶,它可以附着非常特殊的微小化学变化。目标RNA中非常特殊的位置
更准确地说,核酶将单个甲基转移到靶RNA的明确的氮原子上。这使得它成为世界上第一个已知的甲基转移酶核酶。因此,霍巴特的团队将其简称为MTR1。
该小组在杂志《自然》中介绍了关于新核酶的详细信息。在靶RNA中,它产生甲基化核苷1-甲基腺苷(m1A)。甲基从核酶结合口袋中的游离甲基化鸟嘌呤核苷碱基(O6-甲基鸟嘌呤,m6G)转移。
进化核酶
JMU有机化学研究所发现的核酶为进化的有趣方面提供了线索。根据“RNA世界假说”,RNA是最早的信息储存和酶活性分子之一。核酶类似于claudiahbartner和她的研究小组开发的酶,可能在进化过程中产生了甲基化的RNA。反过来,这可能导致RNA分子更大的结构多样性和功能多样性。
事实上,甲基是通过特殊的蛋白酶安装在RNA上的。这些蛋白质使用含有RNA样成分辅因子。claudiahbartner说:“有理由假设这些辅因子可能是早期酶活性RNA的进化‘残余物’。剩菜。因此,我们的发现可能模拟了自然界早已消失的核酶。
在实验室里,新的或自然灭绝的核酶可以通过一种叫做体外进化的方法找到。合著者Mohammed Gam Maghami是霍巴特纳研究小组的博士后研究员,他说,“它起源于许多不同的合成RNA序列,类似于大海捞针。”
新的核酶也作用于天然RNA
作者还可以证明,MTR1不仅可以在合成RNA结构上安装单个甲基,也可以在细胞中发现的天然RNA链上安装单个甲基。
这个消息可能会引起细胞生物学家等的极大关注。原因是RNA甲基化可以看作是一个生化开关。它在RNA结构的功能中起着关键作用,可以控制细胞中的许多生命过程。
新开发的核酶MTR1有望在未来成为广泛研究领域的有用工具。JMU博士解释说,“例如,它可以帮助更好地理解RNA的甲基化,结构和功能之间的相互作用。”学生Carolin Scheitl,《自然》杂志的第一作者。
研究人员的下一步
许多新项目将基于这些结果。霍巴特纳的研究小组打算解决其新核酶的结构,并揭示RNA催化甲基化的详细化学机制。通过已建立的方法,她的团队还将能够开发用于其他反应的核酶。
根据JMU教授的说法,这些核酶也为控制沃森-克里克碱基配对和为RNA成像安装荧光标记提供了极好的可能性。
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