问题——“小RNA工厂”的调控密码长期缺失 在真核细胞的基因表达体系中,RNA聚合酶I、II、III分别负责不同类型RNA的转录。其中,RNA聚合酶III主要转录tRNA、5S rRNA、U6 snRNA等非编码RNA。它们分子虽小,却直接参与蛋白质合成和细胞基础功能维持,因此RNA聚合酶III常被视为细胞“基础零件”供给链中的关键一环。近年研究表明,RNA聚合酶III活性异常与肿瘤发生发展、神经退行性疾病及免疫缺陷等涉及的,使其逐渐成为潜在干预靶点。然而,它如何在分子层面实现“启动—延伸—校对”的有序切换、哪些结构元件具体负责“开关”控制,长期缺少高分辨率的直接证据,限制了结构指导的药物设计与精准干预。 原因——捕捉“游离态”与“延伸态”同框,找到构象切换枢纽 上海交通大学医学院附属第九人民医院精准医学研究院团队联合相关科研力量,采用冷冻电镜单颗粒重构技术,首次在原子分辨率下同时解析人源RNA聚合酶III的游离态(未结合底物)与延伸态(进行转录延伸)结构,为理解其从“静止”到“工作”的构象转换提供了直观依据。
基础研究回答生命过程“如何运转”,也在很大程度上决定临床转化“如何介入”。此次对人源RNA聚合酶III关键构象变化的解析,使转录调控从概念性推测深入落实到可观察、可比较、可用于设计的结构层面。随着更多动态过程被更精细地捕捉并与疾病表型相互印证,围绕关键靶点的精准干预路径有望更加清晰,也将为我国在高端生物医学研究与新药研发中积累更扎实的原创基础。