現在，人體中對抗感染的一個(gè)重要***進(jìn)入到更為清晰的視野中。來(lái)自普林斯頓大學(xué)的研究人員在《科學(xué)》雜志上報告稱(chēng)，他們發(fā)現了將病毒遺傳物質(zhì)切成碎片，并幫助抵抗細菌的RNaseL酶的三維結構。
 

    論文資深作者、普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)助理教授A(yíng)lexei Korennykh表示，揭示這一人體“先天免疫系統”第一響應者的結構，有可能促成新的策略對抗傳染源、前列腺及肥胖。Korennykh說(shuō)道：“現在我們獲得了人類(lèi)RNaseL的結構，我們開(kāi)始了解RNaseL基因致癌突變的影響。例如，一些罹患遺傳性前列腺癌的家庭往往在編碼RNaseL的基因座中攜帶著(zhù)一些遺傳突變。這種關(guān)聯(lián)如此強大，以致RNaseL基因座也被稱(chēng)作‘遺傳性前列腺癌1’。新發(fā)現的結構揭示了這些突變的位置，解釋了其中一些突變可能有害，或許致癌的原因。此外，RNaseL對于胰島素功能也至關(guān)重要，一直與肥胖相關(guān)聯(lián)。”此外，這項最新研究工作還生成了關(guān)于該酶功能的一些新見(jiàn)解。

    RNaseL是先天免疫系統中的一個(gè)重要作用因子。先天免疫系統可對入侵物做出快速及廣泛的響應包括生成一種叫做干擾素的分子。干擾素將來(lái)自感染細胞的危險信號分程傳遞給鄰近健康細胞，由此激活RNaseL開(kāi)啟其切割RNA的能力。結果導致新細胞武裝起來(lái)破壞外源RNA。

    這項研究揭示了這一三維結構由兩個(gè)幾乎完全相同的稱(chēng)作為原聚體（protomer）的亞基所構成。研究人員發(fā)現一個(gè)原聚體找到并附著(zhù)到RNA上，另一個(gè)原聚體則負責剪斷它。第一個(gè)原聚體緊抓住構成RNA密碼的其中一個(gè)堿基，尤其是“U”堿基。另一個(gè)原聚體“計數”從U開(kāi)始的RNA堿基，準確地跳過(guò)一個(gè)堿基，然后切割RNA。盡管RNaseL可以切割任何的RNA，甚至人體自身細胞的RNA，但它只會(huì )在受到干擾素激活時(shí)才這樣做。

    Korennykh表示：“我們驚訝地發(fā)現兩個(gè)完全相同的原聚體具有不同的作用，一個(gè)結合一個(gè)切割。一些酶通常采用不同的位點(diǎn)來(lái)結合底物，催化反應。就RNaseL而言，似乎完全相同的蛋白質(zhì)表面可以完成結合和催化。一個(gè)RNaseL亞基隨機發(fā)揮結合作用，而另一個(gè)相同的亞基別無(wú)選擇只能完成催化作用。”
 

    為了闡析RNaseL酶的結構，研究人員首先構建了一個(gè)RNaseL酶的晶體。主要的挑戰是找到一種方法適當地組合化學(xué)處理，在不破壞該酶的情況下迫使其結晶。在經(jīng)過(guò)多次試驗和錯誤之后，借助一種自動(dòng)化系統博士后研究人員Jesse Donovan和研究生韓雨辰（YuchenHan，音譯）成功地生成了這一晶體。隨后采用強大的X射線(xiàn)轟擊這一晶體，當X射線(xiàn)擊中晶體中的原子時(shí)會(huì )發(fā)生衍射，形成的衍射模式可顯示晶體的結構。這些衍射模式揭示出了RNaseL原子在三維空間中的排列情況。同時(shí)，Korennykh實(shí)驗室的研究生SnehaRath利用合成RNA片段著(zhù)手研究了解了RNaseL切割RNA的機制。Rath的結果與Han和Donovan的結構研究結果相匹配，兩個(gè)數據最終揭示了RNaseL是如何切割它的RNA靶標的。最后，高級研究專(zhuān)家Gena Whitney和研究生Alisha Chitrakar在人類(lèi)細胞中完成了另外一些針對RNaseL的研究，證實(shí)了這一三維結構。

    RNaseL結構的揭開(kāi)將有助于研究人員探索一些途徑來(lái)增強或抑制RNaseL活性實(shí)現醫學(xué)和治療用途。