一種稱為 RsmZ 的小分子 RNA 具有特殊的功能：屏蔽細菌中抑制翻譯的蛋白的作用，最新一項研究揭示了這種 RNA 如何能完成其功能的分子機制，指出 RsmZ 像海綿一樣能吸收多種阻遏蛋白（repressor proteins）。這一研究成果公布在5月14日的Nature雜志上。

    小 RNA （small RNAs 或 sRNAs ）是一類長度為40-400個核苷酸的非編碼 RNA 分子，廣泛存在于從細菌到哺乳動物等多種不同的生物體內(nèi)，執(zhí)行多種生物學(xué)功能，如 mRNA 分子的翻譯抑制、降解斷裂等。

    在熒光假單胞桿菌 Pseudomonas fluorescens CHA0 中存在RsmA 和 RsmE 兩個小分子阻遏蛋白，它們通過與目標(biāo)基因 mRNA 的核糖體結(jié)合位點結(jié)合，達到阻礙蛋白合成的效果；小 RNA 因子 RsmX、RsmY 和 RsmZ 則競爭性結(jié)合 RsmA 和 RsmE，釋放 mRNA 的核糖體結(jié)合位點，從而促進其翻譯。

    之前的研究表明這些Rsm分子具有特殊的作用，但是其具體的結(jié)構(gòu)分子機制還并不清楚。在這篇文章中，研究人員利用一種特殊的操作指南，結(jié)合核磁共振（NMR）等方法，解析了 RsmZ 的分子結(jié)構(gòu)，為深入了解相關(guān)作用機制鋪平了道路。

    相對于蛋白， RNA 和 RNA -蛋白結(jié)合復(fù)合物的結(jié)構(gòu)更加難以***，在這項研究中，來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員采用了一種來自Nature Communications論文的詳細操作指南方法，并結(jié)合核磁共振（NMR）和電子順磁共振波普（electron paramagnetic resonance spectroscopy，EPRS）方法，確定了這一復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。

    這是一個“非常強大”的工具，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教授Hashim Al-Hashimi表示（他未參與該項研究）。電子順磁共振波譜，又稱作電子自旋共振，是由不配對電子的磁矩發(fā)源的一種磁共振技術(shù)，可用于從定性和定量方面檢測物質(zhì)原子或分子中所含的不配對電子，并探索其周圍環(huán)境的結(jié)構(gòu)特性。電子順磁共振波譜儀主要由微波發(fā)生與傳導(dǎo)系統(tǒng)、諧振腔系統(tǒng)、電磁鐵系統(tǒng)以及調(diào)制和檢測系統(tǒng)四個部分組成。

    在這項研究中，研究人員利用核磁共振確定了結(jié)合在一個單阻遏蛋白上的 RNA 分子結(jié)構(gòu)，并同時采用電子順磁共振波譜技術(shù)，確定了復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)***了 RNA 如何與不同的阻遏蛋白相互作用的。

    “ RNA -蛋白結(jié)合是一種合作狀態(tài)——一個二聚體誘導(dǎo)改變 RNA 的結(jié)構(gòu)，從而促進后續(xù)二聚體的結(jié)合”。