科學家首次展示RNA剪接分子時鐘精確原子模型

   西湖大學生命科學學院施一公教授研究組題為《ATP水解酶/解旋酶Prp2及其激活因子Spp2催化剪接體激活過程中結構重塑的分子機理》的論文，11月27日在《科學》雜志以長文形式發表。此文報道了釀酒酵母處于激活狀態的剪接體2.5埃的高分辨率電鏡結構，該結構是目前報道的最高分辨率的剪接體結構，首次展示了剪接體狀態轉變過程中的“動力驅動”蛋白——ATP水解酶/解旋酶Prp2及其激活因子Spp2催化其重塑的結構基礎，為理解剪接體激活重塑的分子機理提供了迄今最清晰的結構信息。相關研究顯示，人類超過95%的基因都會發生RNA剪接，任何異常、錯誤的RNA剪接，都會導致嚴重的遺傳紊亂和疾病，目前人類遺傳病大約有35%跟RNA剪接異常有關，針對這些RNA剪接的藥物靶點來設計藥物，有望推動一些人類疑難疾病的治療。

生物的行為、語言、思考等一切生命活動都由基因所控制，而RNA剪接是真核生物基因表達調控的重要環節之一。負責執行RNA剪接反應的是細胞核內的剪接體，而剪接體需要“動力驅動”蛋白——ATP水解酶/解旋酶進行嚴格的調控，它們在催化剪接體構象的改變、控制RNA剪接的進程、對RNA進行檢驗和校對等過程中有著極其關鍵的作用，被譽為RNA剪接的“分子時鐘”。

2015年，施一公研究組在世界上首次報道了裂殖酵母剪接體3.6埃的高分辨率結構，首次展示了剪接體催化中心近原子分辨率的結構。但如何闡述剪接體重塑蛋白控制剪接體狀態轉變的分子機理，揭示RNA剪接“分子時鐘”精確的原子模型，一直是領域內的核心難題之一。