本文關(guān)鍵詞：LtrB及其逆轉(zhuǎn)錄酶形成的RNP冷凍電鏡結(jié)構(gòu)分析

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【摘要】：第二類內(nèi)含子和真核生物細(xì)胞核中的剪接體類似,它們是通過連續(xù)的兩次由RNA獨立介導(dǎo)的親核攻擊式的酯基轉(zhuǎn)移作用形成分離的內(nèi)含子套索和拼接的外顯子,這樣內(nèi)含子就從轉(zhuǎn)錄的初始產(chǎn)物中分離出來,只有外顯子參與后期的蛋白質(zhì)翻譯等工作。細(xì)胞核中的內(nèi)含子剪切是通過剪接體來催化完成的,剪接體是由少量的RNA和許多蛋白質(zhì)組成的非常復(fù)雜的核糖核蛋白復(fù)合物,而第二類內(nèi)含子剪接是通過自己具有核糖酶活性的內(nèi)含子RNA和內(nèi)含子編碼的蛋白質(zhì)組成的核酸蛋白質(zhì)復(fù)合物來完成。這個內(nèi)含子編碼的蛋白質(zhì)有許多種類酶的活性,包括核酸的剪接,RNA的逆轉(zhuǎn)錄等功能。它能夠幫助內(nèi)含子RNA識別目標(biāo)DNA從而實現(xiàn)內(nèi)含子的逆轉(zhuǎn)錄歸巢,一但內(nèi)含子RNA從初始的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中剪接下來,它就會利用自己編碼的蛋白質(zhì)來反向剪接目標(biāo)DNA并完成一系列的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。從結(jié)構(gòu)上講第二類內(nèi)含子具有六個不同的結(jié)構(gòu)域并和自己的第四部分編碼的蛋白質(zhì)形成一個復(fù)雜的核糖核蛋白復(fù)合物。然而目前并沒有第二類內(nèi)含子完整的結(jié)構(gòu)信息,只有RNA形成的內(nèi)含子晶體結(jié)構(gòu),目前很多機(jī)制都不能解釋,比如與DNA結(jié)合與轉(zhuǎn)座。因此弄清楚完整的第二類內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)對于理解它的這些反應(yīng)是非常必要的。我們選擇乳酸乳球菌內(nèi)源的LtrB內(nèi)含子來研究,LtrB幾乎具有第二類內(nèi)含子的所有結(jié)構(gòu)域,它編碼的蛋白質(zhì)LtrA同時具有核酸內(nèi)切酶活性和逆轉(zhuǎn)錄酶的活性。在本論文中我們使用冷凍電子顯微鏡技術(shù)得到了內(nèi)含子LtrB及其編碼的蛋白質(zhì)LtrA形成的核糖核蛋白復(fù)合物的3.8埃的三維結(jié)構(gòu),同時我們也得到了的只有內(nèi)含子LtrB部分的4.5埃的冷凍電鏡結(jié)構(gòu),從而揭示了內(nèi)含子RNA和其編碼的蛋白質(zhì)的協(xié)同作用。從我們得到的結(jié)構(gòu)上分析,LtrA具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性的部分和端粒酶非常相似,而發(fā)揮剪接催化酶活性的中心部分則與真核細(xì)胞核內(nèi)的剪接體Prp8蛋白類似。這些很特別的類似之處可能暗示了剪接體與端粒酶在進(jìn)化上的關(guān)系,并且提供了我們對于剪接和轉(zhuǎn)座兩個過程的新的理解。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q75

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本文編號：1301419