代谢酶与RNA相互作用的研究进展

细胞代谢重编程对维持细胞稳态、细胞生长与增殖等细胞过程发挥着重要作用,并广泛参与恶性转化等病理过程。随着高通量分子检测技术的发展,人们发现有些代谢酶不仅能通过催化细胞内各种生化反应参与细胞代谢调控,同时还能结合RNA分子。这些代谢酶不具备经典的RNA结合域。已有研究显示它们可能通过一种负反馈机制调控其结合mRNA的运输、稳定性或翻译,从而将基因表达调控与细胞代谢联系起来。除此之外,酶的代谢产物也可能参与RNA与代谢酶相互作用的调控。重点从近年来发现的具备RNA结合能力的代谢酶、代谢酶与RNA的相互作用方式、RNA结合蛋白的鉴定与验证、代谢调控机制以及这些代谢酶与RNA相互作用如何调控复杂的细胞活动和疾病的发生发展过程进行综述。     

反义RNA在基因调控中的作用

反义RNA是指与靶RNA具有互补序列均调节RNA,它通过与靶RNA的碱基配对而起负调控作用,转录产生反义RNA的基因称为反义基因。 向1981年Tomizawa等首先报道了反义RNA在质粒ColEl DNA复制中的调控作用以来,这方面研究进展较快。     

聚腺苷酸特异性核糖核酸酶(PARN)的功能多样性

聚腺苷酸尾的降解对于mRNA的质量控制和转录后基因调控十分重要. 在真核生物中,去腺苷酸化是mRNA降解和翻译沉默的首要限速步骤. 3′核糖核酸外切酶--聚腺苷酸特异性核糖核酸酶（poly(A)-specific ribonuclease,PARN）能够高效降解真核生物mRNA的聚腺苷酸尾. PARN不仅在降解mRNA poly(A)尾中发挥关键的作用,还参与DNA损伤、非编码RNA的加工成熟以及肿瘤等疾病过程. PARN是一种多功能酶分子,本文就PARN发现、结构、催化机制和功能多样性进行综述.     

大肠杆菌核糖核酸酶调控机制研究

核糖核酸酶参与体内多种RNA代谢反应,对细菌生理功能调节起重要作用。细菌需要进化出多种策略来对体内核糖核酸酶进行调节,以避免对RNA进行不必要地降解。目前对大肠杆菌核糖核酸酶调节机制的研究包括转录后调控、翻译后修饰、细胞定位及相关抑制剂等。本文系统性地阐述了大肠杆菌核糖核酸酶的分类、功能及其体内调控机制,总结了不同环境压力下大肠杆菌对自身核糖核酸酶进行适应性调节的响应机制及存在的问题。     

血管生成素:RNA代谢过程中重要的核糖核酸酶

血管生成素是核糖核酸酶A超家族成员之一,具有较弱的核糖核酸酶活性.最新研究发现,血管生成素参与细胞内多种RNA的代谢过程.在生长条件下,血管生成素可以发生核转位聚集于细胞核中,促进rRNA转录,并可参与其剪切加工,同时它也调控一系列mRNA基因的转录,最终促进细胞的生长和增殖;在应激条件下,血管生成素能降解tRNA形成tiRNA,抑制细胞内整体蛋白质的翻译水平,并促进应激小体的形成,激活细胞内应激保护机制,从而促进细胞存活.此外,血管生成素还可参与非编码小RNA等RNA代谢过程.本文概述了血管生成素在RNA代谢中的作用与分子机制等方面的进展,并探讨了其在疾病发生和发展中的作用,以期开拓血管生成素的研究新思路.     

木聚糖降解酶系基因代谢调控研究进展

木聚糖是半纤维素的主要组成部分,是一类数量很大的再生生物资源,工业利用前景广阔。木聚糖降解需要多种酶的参与,主要有木聚糖酶、木糖苷酶、α-葡萄糖醛酸酶、乙酰木聚糖酯酶、阿拉伯糖酶、阿魏酸酯酶、p-香豆酸酯酶等。主要综述了木聚糖降解酶系基因代谢调控的研究进展,主要包括转录激活因子XlnR、抑制蛋白CreA、不同诱导物、pH值、HAP-CCAAT复合物等对木聚糖降解酶系基因表达的影响,最后探讨了木聚糖降解酶系基因代谢调控存在的问题,并对今后的研究进行了展望。     

腺苷酸活化蛋白激酶参与调控物质代谢及多种病理反应的分子机制

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)在真核细胞生物中广泛存在,属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是一个参与许多细胞信号传导通路的关键蛋白,也是调节细胞能量代谢的开关,故有细胞能量调节器之称。各种导致细胞内AMP/ATP比值升高的因素均可引起AMPK活化。AMPK活化是抑制消耗ATP的合成代谢并启动生成ATP的分解代谢的过程,从而维持机体能量代谢平衡。AMPK不仅在糖脂代谢和心血管、呼吸系统、生殖系统、泌尿系统等病理反应中具有重要作用,而且在人类恶性肿瘤中也扮演着重要角色,对肿瘤细胞的增殖、生长、侵袭和转移具有复杂的调控作用。我们简要综述AMPK的生物学特性及其参与调控多种病理反应的作用机制。     

蛋白质赖氨酸乙酰化修饰对中间代谢的调控研究

生命活动的中间代谢酶存在大量的赖氨酸乙酰化修饰作用,这些在特定位点进行的可逆的赖氨酸乙酰化修饰作用能精确地调控胞内各种代谢路径。因此,对中间代谢酶赖氨酸乙酰化的研究成为了当今热点。对中间代谢酶的乙酰化修饰的研究进展进行综述,并归纳了几种典型的中间代谢酶的可逆乙酰化作用及其乙酰化位点的分布和在中间代谢路径中重要的调控作用,以期为深入研究蛋白质乙酰化修饰提供参考。     

乙烯诱导下草莓果实采用RNA代谢与蛋白质合成活性的变化

草莓果实在乳白时期采收（开花后约４０ｄ）分别用１０μ１／Ｌ,５０μ１／Ｌ和１００μ１／Ｌ的外源乙烯进行处理。处理后的果实大分子ＲＮＡ和ｐｏｌｙ（Ａ）＾＋ＲＮＡ水平以及ｐｏｌｙ（Ａ）＾＋ＲＮＡ与总ＲＮＡ的比例均有增高,果实体内ＲＮＡ酶活性和体外蛋白质的合成水平也升高。乙烯很可能是促进草莓果实成熟衰老的因素之一。     

双链RNA结合蛋白与双链RNA结合域

双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)能引发细胞的抗病毒机制,其产生效应是因为作用于含有dsRNA结合域(dsRNA·binding domain,DRBD)的酶类和其他功能蛋白质,这些蛋白质能够特异性地识别并结合dsRNA,从而引起细胞应答.已有的资料表明DRBD不仅与dsRNA结合,还能与DNA或其他形式的RNA分子结合,而且有些蛋白质的DRBD不与任何核酸分子结合,仅起调节作用.另外,同种蛋白质的不同DRBD之间以及不同蛋白质的DRBD之间也能相互作用,从而形成复杂的蛋白质一蛋白质复合体,参与多种细胞代谢途径.因此,DRBD及其含有这些结构域的蛋白质可能具有多种功能.     

RNA剪接和剪接调控

ＲＮＡ剪接和剪接调控桂建芳（中国科学院水生生物研究所武汉４３００７２）基因是遗传的功能单位,蛋白是由基因表达的行使生理功能的主体。７０年代以前,人们对基因和蛋白的了解主要是来自于对细菌研究的认识,认为基因、ｍＲＮＡ和蛋白之间是一种线性关系,即基因上的脱氧核苷顺序全部转录成ｍＲＮＡ上的核苷顺序,ｍＲＮＡ上的核苷顺序再全部翻译成蛋白上的氨基酸顺序。     

The RNA phosphatase PIR-1 regulates endogenous small RNA pathways in C. elegans

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Translational Regulation in Early Development of Eukaryotes

Data on regulation of translation of stored mRNAs in oocytes, embryos, and differentiated tissues are reviewed. Particular emphasis is placed on the role of untranslated mRNA regions, which bind certain proteins involved in the function of individual mRNAs. Examples are given of the spatial and temporal translational regulation of several mRNAs in embryo development.