本文關鍵詞：LtrB及其逆轉錄酶形成的RNP冷凍電鏡結構分析

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【摘要】：第二類內含子和真核生物細胞核中的剪接體類似,它們是通過連續(xù)的兩次由RNA獨立介導的親核攻擊式的酯基轉移作用形成分離的內含子套索和拼接的外顯子,這樣內含子就從轉錄的初始產物中分離出來,只有外顯子參與后期的蛋白質翻譯等工作。細胞核中的內含子剪切是通過剪接體來催化完成的,剪接體是由少量的RNA和許多蛋白質組成的非常復雜的核糖核蛋白復合物,而第二類內含子剪接是通過自己具有核糖酶活性的內含子RNA和內含子編碼的蛋白質組成的核酸蛋白質復合物來完成。這個內含子編碼的蛋白質有許多種類酶的活性,包括核酸的剪接,RNA的逆轉錄等功能。它能夠幫助內含子RNA識別目標DNA從而實現(xiàn)內含子的逆轉錄歸巢,一但內含子RNA從初始的轉錄產物中剪接下來,它就會利用自己編碼的蛋白質來反向剪接目標DNA并完成一系列的逆轉錄反應。從結構上講第二類內含子具有六個不同的結構域并和自己的第四部分編碼的蛋白質形成一個復雜的核糖核蛋白復合物。然而目前并沒有第二類內含子完整的結構信息,只有RNA形成的內含子晶體結構,目前很多機制都不能解釋,比如與DNA結合與轉座。因此弄清楚完整的第二類內含子的結構對于理解它的這些反應是非常必要的。我們選擇乳酸乳球菌內源的LtrB內含子來研究,LtrB幾乎具有第二類內含子的所有結構域,它編碼的蛋白質LtrA同時具有核酸內切酶活性和逆轉錄酶的活性。在本論文中我們使用冷凍電子顯微鏡技術得到了內含子LtrB及其編碼的蛋白質LtrA形成的核糖核蛋白復合物的3.8埃的三維結構,同時我們也得到了的只有內含子LtrB部分的4.5埃的冷凍電鏡結構,從而揭示了內含子RNA和其編碼的蛋白質的協(xié)同作用。從我們得到的結構上分析,LtrA具有逆轉錄酶活性的部分和端粒酶非常相似,而發(fā)揮剪接催化酶活性的中心部分則與真核細胞核內的剪接體Prp8蛋白類似。這些很特別的類似之處可能暗示了剪接體與端粒酶在進化上的關系,并且提供了我們對于剪接和轉座兩個過程的新的理解。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q75

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本文編號：1301419