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我室唐纪良教授课题组研究成果在Nature Communications上发表
2020-06-07 09:02  

202063日,《自然》子刊《自然通讯》(Nature Communications)在线刊出了我室唐纪良教授课题组与复旦大学顾宏周教授课题组的合作研究论文,题为“A SAM-I riboswitch with the ability to sense and respond to uncharged initiator tRNA” 该研究在十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestrisXcc)中发现了一种新型腺苷甲硫氨酸I型核开关(SAM-I riboswitch),命名为SAM-IXcc,并阐明了该核开关的工作机制。

核开关(Riboswitch)是一段位于mRNA5'非翻译区(5'-untranslated region, 5'-UTR)的具有调控该mRNA自身的转录或/和翻译功能的RNA序列。核开关广泛存在于细菌中,在硫代谢、辅酶合成、氨基酸合成等基础代谢中发挥非常重要的调控作用。核开关由适体结构域(Aptamer domain)和表达平台(Expression platform)两部分组成。适体结构域与特定的信号分子(通常是代谢小分子)结合后会导致表达平台的变构,从而影响所在mRNA的转录或/和翻译。目前发现的所有核开关都只能感受(结合)一种信号分子,而且都是用适体结构域作为信号分子的受体。唐纪良教授与顾宏周教授的合作研究发现,位于Xccmet操纵子(一个负责甲硫氨酸从头合成的操纵子)mRNA5¢非翻译区(5¢UTR)的一段长度为192nt的序列是一个可以感受两种信号分子【腺苷甲硫氨酸(SAM)和空载的起始甲硫氨酸tRNAinitiator Met-tRNAtRNAfMet)】的新型腺苷甲硫氨酸I型核开关。更令人惊奇的是,SAM-IXcc在感受tRNAfMet信号时,信号受体并不是它的适体结构域,而是其表达平台。这使得SAM-IXcc的表达平台成为第一个被发现的具有信号接收和变构双重功能的表达平台。这一发现更新了人们对核开关的结构和调控机制的认识。

该研究工作分别在广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室和生命科学与技术学院,以及复旦大学生物医学研究院完成。唐纪良教授和顾宏周教授为该文的共同通讯作者。广西大学唐东阶/张建玲和复旦大学杜鑫雨/时强为论文的共同第一作者。该研究获得了国家自然科学基金、科技部973项目、广西八桂学者项目、上海市浦东新区优秀临床学科项目以及亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室自主研究项目的资助。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-16417-z


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