最近中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所張承才團(tuán)隊(duì)對(duì)細(xì)菌中RNA代謝調(diào)控機(jī)制的研究取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以“A conserved protein inhibitor brings under check the activity of RNase E in cyanobacteria（藍(lán)藻中RNase E受一個(gè)保守蛋白調(diào)控）”為題，在線發(fā)表于國(guó)際期刊Nucleic Acids Research上 (https://doi.org/10.1093/nar/gkad1094)。該團(tuán)隊(duì)在藍(lán)藻RNA代謝領(lǐng)域有深厚積累，曾發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻中存在RNA降解體并揭示了其關(guān)鍵組分。 

　　細(xì)菌遍布于地球的幾乎每個(gè)角落，具有不可思議的環(huán)境適應(yīng)能力?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些微小生物的生存適應(yīng)力與其細(xì)胞中RNA的高效代謝能力分不開。 

　　細(xì)胞中的RNA分子種類繁多，它們不僅編碼蛋白質(zhì)，也直接參與調(diào)控多種生命過程。在細(xì)菌中，有多種蛋白參與RNA代謝，其中內(nèi)切核酸酶RNase E是最為關(guān)鍵的一個(gè)。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(xì)胞中的壽命。 RNase E就像細(xì)胞中的四處巡邏的警察，負(fù)責(zé)消滅RNA世界里不再被需要的或者功能異常的分子。不過，這位警察雖然功力了得，但判斷力較差。當(dāng)遇到正在發(fā)揮功能的RNA時(shí)，它也經(jīng)常會(huì)不加區(qū)別地切割。為了避免誤傷無辜進(jìn)而導(dǎo)致RNA代謝混亂，RNase E在胞內(nèi)的活性必須受到嚴(yán)格的控制。然而，迄今人們對(duì)RNase E如何被調(diào)控仍然所知甚少。  

　　張承才團(tuán)隊(duì)最近發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌中RNase E的活性受到蛋白RebA調(diào)控。RebA的功能之前未知，但其同源序列存在于所有藍(lán)細(xì)菌中。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)RebA能夠結(jié)合RNase E催化區(qū)域，并抑制RNase E對(duì)底物的結(jié)合和切割，這確保了RNase E在胞內(nèi)具有適宜的活性；若RebA對(duì)RNase E的活性調(diào)控出現(xiàn)異常，細(xì)胞形態(tài)及生存能力都將受到極大影響（圖1）。RebA就像一位警務(wù)督察官，它時(shí)時(shí)監(jiān)督限制著RNase E這位警察的一舉一動(dòng)，防止誤傷無辜，從而保障RNA代謝正常。 

圖1：藍(lán)藻中RebA調(diào)控RNase E活性，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞形態(tài)

　　該研究揭示了一種全新的RNase E活性調(diào)控機(jī)制，進(jìn)一步加深了人們對(duì)細(xì)菌RNA代謝調(diào)控的認(rèn)識(shí)。水生所博士研究生劉素娟為本研究論文第一作者，張承才研究員和張巨源副研究員為共同通訊作者。該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)B項(xiàng)目、水生所特色所項(xiàng)目以及武漢市知識(shí)創(chuàng)新-基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。