nature20121206-9

来自美国科罗拉多大学的科学家解析了两种不同结合维生素B12的核糖开关的晶体结构,该结构揭示了维生素B12是如何有利于结构域内相互作用以调控基因表达的。

-2012年12月6日《自然》

中文翻译


【题目】B12辅因子直接稳定mRNA调控开关

【译文】结合效应因子的核糖开关受体结构域的结构已经表明信使RNA是如何识别不同小分子的,但连接基因表达调控和结构的机制细节还不清楚。为了弄清这一问题,本研究解析了两种不同的维生素B12结合的核糖开关的晶体结构,这种开关包含有下游调控结构域的结构开关。这些类别共享一种常见的维生素B12结合核心,但利用不同外周扩张以识别不同B12衍生物。在每个例子中,识别是通过RNA和维生素B12之间的形态互补性来完成的,伴随相对较少的典型控制RNA-小分子识别的氢键相互作用。本研究表明复合的维生素B12-RNA支架稳定了一种不常见的大范围分子内相吻杂环相互作用,这种相互作用控制着mRNA的表达。据我们所知,这是首次利用核糖开关晶体结构细节阐明受体和调控结构域是如何以一种配基依赖的方式相互联系以调控mRNA表达的。

英文原稿


[Title]: B12 cofactors directly stabilize an mRNA regulatory switch

[Authors]:James E. Johnson Jr,1, 2 Francis E. Reyes,1, 3, 2 Jacob T. Polaski1 & Robert T. Batey1

[Abstract]Structures of riboswitch receptor domains bound to their effector have shown how messenger RNAs recognize diverse small molecules, but mechanistic details linking the structures to the regulation of gene expression remain elusive. To address this, here we solve crystal structures of two different classes of cobalamin (vitamin B12)-binding riboswitches that include the structural switch of the downstream regulatory domain. These classes share a common cobalamin-binding core, but use distinct peripheral extensions to recognize different B12 derivatives. In each case, recognition is accomplished through shape complementarity between the RNA and cobalamin, with relatively few hydrogen bonding interactions that typically govern RNA–small molecule recognition. We show that a composite cobalamin–RNA scaffold stabilizes an unusual long-range intramolecular kissing-loop interaction that controls mRNA expression. This is the first, to our knowledge, riboswitch crystal structure detailing how the receptor and regulatory domains communicate in a ligand-dependent fashion to regulate mRNA expression.

原文地址

http://www.nature.com/nature/journal/v492/n7427/full/nature11607.html

 

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