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mRNA脱帽的复杂酶学

RNA是重要的长链聚合物大分子,具有一系列不同的细胞任务。它们是DNA中保存的遗传信息的化学拷贝,可以作为蛋白质生成(mRNAs)的模板,是大分子宏观机器(rRNA,snRNA,tRNA)的结构和/或催化成分,或调节基因表达(例如miRNA的)。RNA聚合物的阿喀琉斯之踵是其末端 - 称为5'-和3'-末端。未受保护的末端导致被称为核糖核酸酶的酶不受控制的降解。例如,为了避免5'末端的降解,大多数RNA受到化学修饰的保护。存在几种不同类型的这种修饰,但共有的是存在至少一个焦磷酸键。

重要的是,RNA 5'末端的这些化学修饰需要是可逆的,以允许RNA转换,例如灵活地使基因表达适应不断变化的环境。RNA聚合物可以在5'-3'或3'-5'方向上顺序降解。在这两种情况下,需要分别在腐烂过程的开始或结束时破坏保护性焦磷酸盐键。

令人惊讶的是,尽管参与RNA 5'末端切割的所有酶都具有相同的活性,即焦磷酸水解酶活性,但它们属于四种不同的酶类。Susanne Kramer和Alexander McLennan撰写的WIREs RNA Review讨论了这些酶之间的差异以及它们如何促进真核生物和细菌中的RNA衰变途径。近年来,已经在RNA中发现了许多新型的5'末端修饰,以及涉及这些修饰的切割的几种新型酶。最近和意外的发现是来自一个名为ApaH样磷酸酶的家族的新酶,它从锥虫中去除了相当不寻常的5'-末端修饰,锥虫是导致几种被忽视的热带病的人类致病性寄生虫。这种酶可以在这种寄生虫中提供特定的治疗靶点。似乎我们才刚刚开始了解RNA 5'末端去除的复杂机制。

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