水生所揭示細菌RNA代謝調控新機制

　　近日，中國科學院水生生物研究所張承才團隊關于細菌中RNA代謝調控機制的研究取得了進展。相關研究成果以《藍藻中RNase E受一個保守蛋白調控》（A conserved protein inhibitor brings under check the activity of RNase E in cyanobacteria）為題，在線發表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上。該團隊在藍藻RNA代謝領域有深厚積累，曾發現藍藻中存在RNA降解體并揭示了其關鍵組分。

　　細菌遍布于地球的每個角落，幾乎無處不在。同時，細菌具有很強的環境適應能力。有研究發現，這些微小生物的生存適應力與其細胞中RNA的高效代謝能力相關。

　　細胞中的RNA分子種類繁多，不僅編碼蛋白質，而且直接參與調控多種生命過程。在細菌中，有多種蛋白參與RNA代謝。其中，內切核酸酶RNase E是最為關鍵的一個。RNase E的切割作用是許多RNA分子降解的第一步，決定了這些RNA在細胞中的壽命。 RNase E如同細胞中的四處巡邏的警察，負責消滅RNA世界里不再被需要的或者功能異常的分子。然而，這位警察雖然功力了得，但判斷力較差。當遇到正在發揮功能的RNA時，它經常會不加區別地切割。為了避免誤傷無辜而導致RNA代謝混亂，RNase E在胞內的活性必須受到嚴格的控制。然而，迄今為止，科學家對RNase E如何被調控所知甚少。

　　張承才團隊發現藍細菌中RNase E的活性受到蛋白RebA調控。RebA的功能之前未知，但其同源序列存在于所有藍細菌中。研究發現：RebA能夠結合RNase E催化區域，并抑制RNase E對底物的結合和切割，這確保了RNase E在胞內具有適宜的活性；若RebA對RNase E的活性調控出現異常，細胞形態及生存能力均將受到影響（如圖）。RebA猶如一位警務督察官，時時監督限制著RNase E這位警察的一舉一動，防止誤傷無辜，從而保障RNA代謝正常。

　　該研究揭示了一種全新的RNase E活性調控機制，加深了科學家對細菌RNA代謝調控的認識。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項（B類）、水生所特色所項目和武漢市知識創新-基礎研究項目的支持。