施一公研究組在《細胞》發表論文報導釀酒酵母

2017 年 9 月 15 日， 清華大學生命學院施一公教授研究組于《細胞》 （Cell）雜誌就剪接體的結構與機理研究再發最新成果， 題目為《釀酒酵母內含子套索剪接體的結構》（Structure of an Intron Lariat Spliceosome from Saccharomyces cerevisiae），

該文報導了 RNA 剪接迴圈中剪接體最後一個狀態的高解析度三維結構， 為闡明剪接體完成催化功能後受控解聚的分子機制提供了結構基礎， 從而將對 RNA 剪接（RNA Splicing）分子機理的理解又推進了一步。

施一公研究組此次報導的正是釀酒酵母 RNA 剪接迴圈中最後一個狀態的內含子套索剪接體（Intron Lariat Spliceosome， ILS）總體解析度分別達到 3.5 埃的冷凍電鏡結構。 在這個結構中， 第一次觀察到了參與剪接體解聚的 4 個關鍵蛋以及在剪接體解聚過程中具有重要作用的一個剪接因數。 該結構的解析， 補充了 mRNA 剪接後期剪接體解聚的關鍵資訊， 描述了剪接體完成轉酯反應後、即將解聚前的催化反應活性中心的變化， 並從結構生物學的角度提出了兩種可能的剪接體解聚的分子模型。

該結構的解析為領域內對剪接體解聚機理長達多年的猜測提供了重要依據。 （歡迎關注Science微信號：bioeg_cn）

清華大學施一公教授研究組一直致力於捕捉 RNA 剪接過程中處於不同動態變化的剪接體結構， 從而從分子層面闡釋 RNA 剪接的工作機理。 2015 年， 施一公研究組率先突破， 在世界上首次報導了裂殖酵母剪接體 3.6 埃的高解析度結構， 首次展示了剪接體催化中心近原子解析度的結構。 自 2015 年第一個剪接體結構發表以後， 施一公研究組相繼解析了 5 個不同狀態剪接體複合物的高解析度結構， 分別是釀酒酵母 3.8 埃的預組裝複合物 U4/U6.U5 Tri-snRNP、3.5 埃的啟動狀態複合物 Bact complex、3.4 埃的第一步催化反應後複合物 C complex、4.0 埃的第二步催化啟動狀態下的 C * complex，

以及本文 3.5 埃的內含子套索剪接體 ILS complex 的結構。 這個 5 個不同狀態的剪接體基本覆蓋了整個剪接通路中從預組裝到啟動、從發生兩步轉酯反應到剪接體的解聚的關鍵催化步驟， 呈現了迄今為止最為清晰的剪接體不同工作狀態下的結構資訊， 將 RNA 剪接領域的發展推向了新的高度。 施一公教授因此于不久前剛剛獲得未來科學大獎生命醫學獎。

清華大學生命學院施一公教授為本文的通訊作者；清華大學醫學院五年級博士研究生萬蕊雪、生命學院博士後閆創業以及生命學院三年級博士研究生白蕊為該文的共同第一作者；清華大學冷凍電鏡平臺的雷建林博士為冷凍電鏡資料收集提供了説明；中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所黃超蘭研究員與黃敏參與樣品質譜鑒定的合作。

電鏡資料獲取於清華大學冷凍電鏡平臺， 計算工作得到清華大學高性能計算平臺、國家蛋白質設施實驗技術中心 (北京) 的支持。 本工作獲得了北京結構生物學高精尖創新中心及國家自然科學基金委的經費支持。

原文連結：

http：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30954-6

相關論文連結：

http：//science.sciencemag.org/content/early/2016/01/06/science.aad6466

http：//science.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac8159

http：//science.sciencemag.org/content/early/2015/08/19/science.aac7629

http：//science.sciencemag.org/content/early/2016/07/20/science.aag0291

http：//science.sciencemag.org/content/early/2016/07/20/science.aag2235

http：//science.sciencemag.org/content/early/2016/12/14/science.aak9979.full