蛋白質(zhì)合成是DNA信息通過(guò)信使依次傳遞的過(guò)程，其中任何一步都有可能出錯(cuò)。正因如此，每一步都有專門的酶來(lái)進(jìn)行校讀，確保DNA編碼的信息能夠正確地傳遞到蛋白。zui近，冷泉港實(shí)驗(yàn)室（CSHL）的科學(xué)家們揭示了一種全新的質(zhì)控機(jī)制。他們驚訝的發(fā)現(xiàn),校讀不再是酶的，tRNA本身就有內(nèi)置的糾錯(cuò)系統(tǒng)。這項(xiàng)研究發(fā)表在近期的Cell雜志上。

tRNA攜帶氨基酸到核糖體，使其以正確的順序組成蛋白質(zhì)。但在tRNA分子加載氨基酸之前，它必須先被CCA添加酶連上CCA序列，只有這樣tRNA才能成為功能*的分子。如果tRNA發(fā)生突變，CCA添加酶就會(huì)加倍工作，給它連上“CCACCA"序列。這種信號(hào)意味著tRNA有缺陷，細(xì)胞會(huì)把這些tRNA快速降解，防止錯(cuò)誤的信息傳播出去。

那么CCA添加酶是如何區(qū)分正常和突變tRNA的呢？CSHL的Leemor Joshua-Tor教授領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了研究。“我們使用X射線晶體學(xué)技術(shù)對(duì)工作中的CCA添加酶進(jìn)行觀察，令人意外的是這個(gè)酶根本不能進(jìn)行分辨，"Joshua-Tor解釋道。“實(shí)際上，是RNA自己在負(fù)責(zé)校讀。"

研究人員對(duì)細(xì)胞中類似tRNA分子的非編碼RNA進(jìn)行研究。他們發(fā)現(xiàn)，連有CCA基團(tuán)的非編碼RNA很穩(wěn)定，豐度也比較高。而連有CCACCA序列的非編碼RNA含量極少，會(huì)很快被細(xì)胞降解。研究顯示，這兩種非編碼RNA之間只相差了一個(gè)簡(jiǎn)單的突變。那么這種突變是如何影響CCA序列添加的呢？

研究人員成像了與非編碼RNA結(jié)合的CCA添加酶，“CCA添加酶通過(guò)一種螺旋運(yùn)動(dòng)在RNA末端一個(gè)個(gè)地添加CCA序列，"文章的*作者Claus Kuhn博士說(shuō)。“在正常情況下，這種酶添上zui后一個(gè)A之后會(huì)繼續(xù)嘗試‘彎折’RNA分子，但這種嘗試并不成功。"壓力增加會(huì)使RNA脫離與酶的結(jié)合，結(jié)果是RNA只連了 一個(gè)CCA序列。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)RNA發(fā)生突變時(shí)它的結(jié)構(gòu)會(huì)更加靈活，在添上一個(gè)CCA序列之后RNA還能繼續(xù)彎曲?！坝谑敲妇湍芴砑有乱惠啞瓹CA’序列，然后RNA才脫離與酶的結(jié)合，"Joshua-Tor說(shuō)。

Joshua-Tor指出，這是一個(gè)非常特別的校對(duì)機(jī)制。“在酶的眼里兩種RNA并沒(méi)有什么差異，它只管通過(guò)螺旋運(yùn)動(dòng)添加CCA，是RNA本身的突變防治發(fā)生進(jìn)一步的錯(cuò)誤，"確保蛋白正確合成。

原文檢索：

On-Enzyme Refolding Permits Small RNA and tRNA Surveillance by the CCA-Adding Enzyme.