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科学家破解了一种与细胞生长和癌症有关的新型酶的结构

RNA或核糖核酸存在于所有生物的细胞中,是合成蛋白质所必需的。加利福尼亚大学河滨分校的一个研究小组发现了一种新型的RNA修饰酶ZCCHC4的结构,并确定了控制该酶识别其底物的机制。

ZCCHC4影响细胞增殖,并与癌症有关。它独特地将一种RNA修饰N6-甲基腺苷(m6A)引入核糖体中,核糖体是由RNA分子和蛋白质组成的细胞器。

这项发表在《自然通讯》上的研究解释了如何调节细胞中的蛋白质机制以靶向RNA分子进行m6A修饰。

UC Riverside生物化学副教授Jijii Song主持了这项研究,他解释说ZCCHC4通过将m6A修饰引入核糖体来控制蛋白质合成和细胞增殖。他补充说,ZCCHC4在与肝细胞癌(最常见的原发性肝癌)相关的肿瘤中过表达。

Song说:“这是任何人第一次确定ZCCHC4的晶体结构。” “我们的发现可用于针对癌症的基于结构的药物设计,并可更好地理解如何将m6A(与众多生物学过程相关的修饰)安装在核糖体RNA上。”

近年来,由于m6A修饰在RNA代谢和生物学中起着重要作用,因此受到了极大的关注。但是,如何对这种修改进行动态编程并在单元中进行分配仍然知之甚少。

Song说:“ ZCCHC4的结构提供了对该酶如何连接以特异性作用于'28S核糖体RNA'的理解,” Song指出,核糖体装配有大小不同的亚基。28S核糖体RNA是指28S核糖体亚基中的RNA成分。“我们现在了解到,该酶受一种在许多其他细胞过程中观察到的'自抑制'机制的控制。”

为了破解ZCCHC4的结构,Song的研究小组首先生产了一种具有酶活性和结构刚性的ZCCHC4片段。然后研究人员诱使这种蛋白质结晶。最后,他们使用X射线衍射晶体并分析了数据,最终发现了ZCCHC4的结构。

去年,Song的实验室解决了一种酶的晶体结构,该酶在DNA甲基化中起着关键作用,该过程是将甲基基团添加到DNA分子中。

接下来,研究团队将继续探索如何在细胞中产生各种DNA和RNA修饰,这对健康和疾病具有重要意义。

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