Cell颠覆性发现：RNA自我校读

　　

生物通报道：蛋白质合成是DNA信息通过信使依次传递的过程，其中任何一步都有可能出错。正因如此，每一步都有专门的酶来进行校读，确保DNA编码的信息能够正确地传递到蛋白。最近，冷泉港实验室（CSHL）的科学家们揭示了一种全新的质控机制。他们惊讶的发现,校读不再是酶的专利，tRNA本身就有内置的纠错系统。这项研究发表在近期的Cell杂志上。

tRNA携带氨基酸到核糖体，使其以正确的顺序组成蛋白质。但在tRNA分子加载氨基酸之前，它必须先被CCA添加酶连上CCA序列，只有这样tRNA才能成为功能完全的分子。如果tRNA发生突变，CCA添加酶就会加倍工作，给它连上“CCACCA”序列。这种信号意味着tRNA有缺陷，细胞会把这些tRNA快速降解，防止错误的信息传播出去。

那么CCA添加酶是如何区分正常和突变tRNA的呢？CSHL的Leemor Joshua-Tor教授领导团队对此进行了研究。“我们使用X射线晶体学技术对工作中的CCA添加酶进行观察，令人意外的是这个酶根本不能进行分辨，”Joshua-Tor解释道。“实际上，是RNA自己在负责校读。”（延伸阅读：Nature：深入第二套遗传密码）

研究人员对细胞中类似tRNA分子的非编码RNA进行研究。他们发现，连有CCA基团的非编码RNA很稳定，丰度也比较高。而连有CCACCA序列的非编码RNA含量极少，会很快被细胞降解。研究显示，这两种非编码RNA之间只相差了一个简单的突变。那么这种突变是如何影响CCA序列添加的呢？

研究人员成像了与非编码RNA结合的CCA添加酶，“CCA添加酶通过一种螺旋运动在RNA末端一个个地添加CCA序列，”文章的第一作者Claus Kuhn博士说。“在正常情况下，这种酶添上最后一个A之后会继续尝试‘弯折’RNA分子，但这种尝试并不成功。”压力增加会使RNA脱离与酶的结合，结果是RNA只连了 一个CCA序列。

研究人员发现，当RNA发生突变时它的结构会更加灵活，在添上一个CCA序列之后RNA还能继续弯曲。“于是酶就能添加新一轮‘CCA’序列，然后RNA才脱离与酶的结合，”Joshua-Tor说。

Joshua-Tor指出，这是一个非常特别的校对机制。“在酶的眼里两种RNA并没有什么差异，它只管通过螺旋运动添加CCA，是RNA本身的突变防治发生进一步的错误，”确保蛋白正确合成。

 

生物通编辑：叶予

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