Новое исследование раскрывает «механизм двойного кармана» фермента Dicer
Ученые из Гонконгского университета науки и технологий обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого ключевой фермент RNAi точно обрабатывает различные молекулы РНК, что меняет 20-летние представления в молекулярной биологии
Short Summary
Исследовательская группа под руководством доцента Гонконгского университета науки и технологий Жуань Цзюньина обнаружила, что фермент Dicer, играющий ключевую роль в РНК-интерференции, использует два различных связывающих кармана для распознавания и точного расщепления молекул РНК в зависимости от их начального нуклеотида. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, опровергает устоявшееся за два десятилетия мнение о том, что Dicer в основном полагается на один карман, предпочитающий урацил (U).
Используя комбинацию высокопроизводительных биохимических экспериментов и криоэлектронной микроскопии, команда впервые зафиксировала активные конформационные изменения Dicer при связывании с различными субстратами РНК. Было обнаружено, что помимо известного кармана, предпочитающего урацил (U), существует второй, ранее неизвестный карман, специфичный для гуанина (G). Этот «механизм двойного кармана» позволяет ферменту динамически выбирать способ связывания, что объясняет его способность точно обрабатывать широкий спектр микроРНК и искусственных молекул.
Открытие предоставляет единую теоретическую основу для понимания биосинтеза микроРНК и открывает путь к созданию более эффективных и безопасных РНК-терапевтических средств. В частности, оно позволяет рационально конструировать короткие шпилечные РНК (shRNA) для генной терапии, обеспечивая их точную обработку ферментом Dicer и снижая риск нецелевых эффектов. В дальнейшем команда планирует изучить, как механизм работает в условиях конфликтующих сигналов от РНК-субстрата.
Открытие второго связывающего кармана
Обнаружен ранее неизвестный карман в ферменте Dicer, специфично связывающий РНК, начинающиеся с гуанина (G), что опровергает классическую модель с одним карманом для урацила (U)
«Механизм двойного кармана»
Dicer динамически выбирает между двумя карманами в зависимости от начального нуклеотида РНК-субстрата, что обеспечивает точную обработку разнообразных молекул
Прямое наблюдение активного состояния
С помощью криоэлектронной микроскопии впервые визуализированы конформационные изменения Dicer при связывании с РНК, показывающие, как фермент «настраивается» для точного разреза
Практическое значение для терапии
Открытие позволяет рационально проектировать короткие шпилечные РНК (shRNA) для генной терапии, повышая их эффективность и специфичность, что закладывает основу для нового поколения РНК-препаратов
Text generated using AI
