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Nature揭秘RNA“碎纸机”
就像我们用碎纸机破坏掉不再有用或是包含潜在破坏性信息的文件一样，细胞利用分子机器来降解不必要的或是有缺陷的大分子。德国马克思普朗克生物化学研究所的科学家们现在破解了负责真核生物中核糖核酸(RNAs)降解的大分子机器――外来体(exosome)的结构和运作机制。
RNAs是一类广泛大量存在于细胞中，具有多种功能的分子。其中的一种功能，就是将基因组信息传递到蛋白质上。在发表于《自然》(Nature)杂志上的一篇新论文中，研究人员证实在所有生物领域，外来体的结构以及主要操作模式均很保守。
在RNA分子合成的过程中发生任何的错误或是不必要的RNAs累积，都可能对细胞造成破坏。因此，消除缺陷RNAs或是不再需要的RNAs，是细胞代谢中的关键步骤。外来体，这一多蛋白复合物是将RNA切成碎片的一个重要机器。此外，外来体也可将某些RNA分子加工成成熟形式。然而，研究人员对于外来体执行这些功能的分子机制却一直不是很清楚。
一种普遍存在的分子碎纸机
现在马克思普朗克生物化学研究所的Elena Conti及其博士后研究人员Debora Makino，获得了真核生物完整外来体复合物与一个RNA分子结合的原子分辨率图像。通过这一复合物的结构，科学家们了解了外来体的运作机制。 Debora Makino说：“这是一个精细的机器：在外来体复合物中，由9个不同的蛋白质形成了一个空心筒，RNA分子穿过这一空心筒，到达第10个蛋白，这一催化亚基随后将RNA切成碎片。空心筒对于这一过程至关重要，因为它帮助解开了RNA，为切碎做好准备。缺乏这10个蛋白中的任何一个，细胞都无法生存，这表明不仅是催化亚基，整个空心筒对于外来体的功能也是至关重要的。”
真核生物中外来体利用的RNA结合和穿线机制，与过往研究中研究人员通过结构确定的细菌与古细菌外来体的机制非常相似。“尽管真核生物中切碎反应的化学作用不同于细菌和古细菌，外来体的通道作用机制却是保守的，概念上与蛋白酶体(切碎蛋白质的复合物)利用的通道机制相似，”Elena Conti说。在未来，研究人员希望了解外来体被标记降解的RNA选择性选中的机制，以及它在不同的细胞区室中的调控机制。
