2016年11月10日,Genes & Development杂志发表文章“Structural basis for snRNA recognition by the double-WD40 repeat domain of Gemin5”。研究由中国科学院生物物理研究所许瑞明研究组开展,文章是关于剪接复合体核心组分snRNP组装机制的研究进展。
前体mRNA剪接是一个高度动态的复杂过程,随着剪接反应的进程剪接体复合物随之重组和解离。剪接体组装的基石是5种富含尿嘧啶的小核核糖核酸-蛋白质复合物(U1,U2,U4/ U6和U5 snRNP),它们的核心分别由各自的小核RNA (snRNA)以及结合在其保守Sm序列上的七个不同Sm蛋白所组成。snRNP的正确组装是RNA剪接复合体形成的必要前题,然而其中的分子机制并不清楚。
研究人员通过体外生化实验确定了Gemin5与U4 snRNA的结合区域,并解析了1.9 Å分辨率的Gemin5蛋白N端与snRNA底物的复合物晶体结构。结构显示,Gemin5蛋白N端形成双7叶β-螺旋桨状WD40结构域,横跨这两个WD40顶端的连续的碱性区域结合了U4 snRNA中Sm序列的前六个碱基。研究还发现紧邻Sm序列5’端的一个腺嘌呤对于蛋白的结合也起到重要作用。针对相关氨基酸残基和碱基的一系列定点突变实验结果验证了Gemin5与snRNA之间的序列特异性结合模式,并提示了介导两者相互作用的关键因素。