人类 AGO2-siRNA 复合物切割 RNA 的机制解析：解锁靶向沉默关键步骤

为探究 AGO-siRNA 复合物如何克服结构限制实现高效靶标切割，研究人员开展了人类 AGO-siRNA 复合物与不同长度靶 RNA 结合的冷冻电镜研究。结果揭示了其靶标识别和切割的逐步机制，为理解 AGO 和 PIWI 蛋白的作用方式提供了新视角。

　　在动物体内，AGO 进化枝的 Argonaute（AGO）蛋白利用小干扰 RNA（siRNA）作为向导，识别完全互补的靶标，靶 RNA 切割是靶标沉默的关键步骤。这些蛋白具有狭窄的核酸结合通道，限制了种子区域以外向导与靶标的碱基配对。AGO-siRNA 复合物如何克服这一结构限制并实现高效靶标切割仍不清楚。研究人员对结合不同长度靶 RNA 的人类 AGO-siRNA 复合物进行冷冻电镜（cryo-electron microscopy）分析，以研究与靶标识别和切割相关的构象变化。最初，构象转变从 PAZ 结构域的开口处开始传播，并通过 PIWI-L1-N 结构域向结合通道重新定位延伸，促进 siRNA - 靶标双链体的捕获。随后碱基配对的延伸驱动 PIWI-L1-N 结构域向下移动，实现催化激活。最后，向 siRNA 3' 端的进一步碱基配对使 PAZ-N 结构域不稳定，形成 “单叶” 结构，这可能有助于 AGO-siRNA 酶复合物的多轮周转作用。与 PIWI 进化枝的 Argonautes 不同，AGO 复合物的 “单叶” 结构在 siRNA - 靶标双链体的中心区域与靶标进行多次接触，将其定位在催化位点内。研究结果揭示了 AGO-siRNA 复合物执行靶 RNA 切割的逐步机制，并为理解 AGO 和 PIWI 蛋白实现这种切割的不同作用方式提供了见解。