蛋白小作用大——小型RNA结合蛋白ProQ参与超过250个基因的激活

2020
06/18

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病毒学 / 生命科学前沿
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ProQ确保脑膜炎球菌在受损时可以更好地修复其DNA,并使其具有抗氧化性。这两个因素都对细菌的致病特性有重要贡献。

来源:Nature Communications截图

图像:粘附在人宿主细胞(绿色)上的棉球菌(橙色)的伪彩色扫描电子显微图。

学分:(图片:亚历山大·舒伯特-翁克米尔/维尔茨堡大学)

脑膜炎球菌是可导致危及生命的脑膜炎和败血症的病原菌。这些病原体共用一种小型RNA结合蛋白ProQ,该蛋白虽小但具有重要的作用:它与超过250个细菌基因的激活有关。

ProQ确保脑膜炎球菌在受损时可以更好地修复其DNA,并使其具有抗氧化性。这两个因素都对细菌的致病特性有重要贡献。

由维尔茨堡科学家克里斯托夫·斯科恩(Christoph Schoen)和约尔格·沃格尔(JörgVogel)领导的研究小组以The minimal meningococcal ProQ protein has an intrinsic capacity for structure-based global RNA recognition在Nature Communications上报道了相关的研究结果。

“我们感到惊讶的是,相对较小的蛋白质可以对细菌基因调控产生如此大的影响,”德国巴伐利亚州伍兹堡的朱利叶斯-马克西米利安斯大学(JMU)卫生与微生物研究所教授Christoph Schoen说。

ProQ仅包含约120个氨基酸。相比之下,许多其他蛋白质通常由数百个氨基酸组成。

ProQ与200个RNA相互作用

ProQ微型蛋白属于RNA结合蛋白。RNA分子在许多生物过程中起着重要的调节作用。它们通常与结合蛋白一起执行其功能。

ProQ在这方面发挥了关键作用:“在脑膜炎球菌中,蛋白质与近200种不同的RNA分子相互作用,”约格·沃格尔(JörgVogel)说。“它与RNA的结构化区域结合,从而稳定了其结合伴侣。”

研究人员使用现代高通量方法进行了发现。这些方法是在维尔茨堡的亥姆霍兹基于RNA的感染研究所(HIRI)的约格·沃格尔(JörgVogel)研究小组开发的。约格·沃格尔(JörgVogel)是HIRI的负责人,也是JMU分子感染生物学研究所的负责人。

寻找抗细菌的新药

科学家对细菌中的生理过程很感兴趣,他们希望找到抗菌的新靶标。研究RNA及其结合蛋白调节的途径是一个有希望和活力的方向。约格·沃格尔(JörgVogel)解释道:“我们希望能够用小分子阻断结合蛋白的功能,从而削弱病原体。”

目的:鉴定所有RNA结合蛋白

脑膜炎球菌中三分之二的RNA对应的结合蛋白尚未被鉴定。这就提出了一个问题:大多数RNA是否有可能不需要蛋白质而在细菌细胞中发挥其调节功能?哪些过程实际上受RNA结合蛋白调控?

克里斯托夫·斯科恩(Christoph Schoen)说:“以上我们希望解决的问题,脑膜炎球菌由于其基因组相对较小,特别适合作为研究对象。” “我们的目标是使用已建立的高通量方法来系统地鉴定脑膜炎球菌中的RNA结合蛋白的整个家族。”

参考文献:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/uow-spb060220.php

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16650-6


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关键词:
RNA,结合,蛋白,ProQ,研究

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