2024年2月7日,德国汉堡大学的研究人员在Nature在线发表题为Structural basis of ribosomal 30S subunit degradation by RNase R的文章。
蛋白质合成是细胞的主要耗能过程,需要核糖体的受控生产和周转。尽管过去几年我们对核糖体生物发生的理解取得了重大进展,但对核糖体降解的结构性见解一直缺乏。
该研究提出了与 3' 至 5' 核酸外切酶核糖核酸酶 R (RNase R) 相关的两种不同的小核糖体 30S 亚基降解中间体的天然结构。这些结构表明,RNase R 首先与 30S 平台结合,以促进功能上重要的抗 Shine-Dalgarno 序列和解码位点螺旋 44 的降解。然后,RNase R 在到达 30S 亚基的颈部区域时遇到障碍,这被 30S 头部的重大结构重排所克服,涉及核糖体蛋白的损失。RNase R 与这种运动平行,并使用其 N 端螺旋-转-螺旋结构域作为锚点重新定位到解码位点。体外降解试验表明,头部重排对 RNase R 构成了主要的动力学障碍,但也表明仅该酶就足以完全降解 30S 亚基。
总的来说,该研究结果为RNase R介导的30S降解提供了机制基础,并揭示了RNase R使用涉及结合位点锚定切换的动态机制靶向单体的30S亚基。