《具有催化功能的非編碼RNA的結構與作用機制研究》是依託浙江大學，由任艾明擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：具有催化功能的非編碼RNA的結構與作用機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：任艾明
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
核酶是一類重要的具有催化功能的非編碼RNA分子。對核酶的研究有助於發現新的非編碼RNA分子、探索非編碼RNA分子新的功能。小的自身剪下類核酶（50到150個鹼基）發現於30多年前，至今僅發現九類，每類核酶均具有不同的結構和獨特的催化中心。其中最近同時被熱點報導的三類新型核酶twister-sister，pistol和hachet由於缺少全面的三維結構信息而無法作進一步的研究和探討。僅含有四類核苷酸鹼基的RNA分子是如何摺疊形成不同的三維結構？如何促進酶切反應的進行？哪些核苷酸鹼基起著關鍵作用？有沒有Mg2+或其他小分子參與到反應中？ 這些核酶具有什麼樣的生物功能，又具有哪些套用前景？它們在生命的起源和進化中有什麼作用？本項目中申請人將通過x-射線晶體學的方法以及相關的功能實驗研究幾類新型核酶的結構與催化機制；在此基礎上，還將對其生物功能、潛在的套用前景以及它們在起源和進化上的作用進行探討。
結題摘要
核酶是具有催化功能的非編碼RNA分子，參與很多重要的細胞活動。小的自剪下型核酶（small self-cleaving ribozyme）發現於30多年前，長度在50到150 個鹼基之間，至今只有九種該類核酶被報導。在國家自然科學基金委員會重大研究計畫培育項目《具有催化功能的非編碼RNA的結構與作用機制研究》的資助下，申請人課題組對2015年耶魯大學的Breaker教授課題組報導的三類新型自剪下型核酶——Pistol， Twister-sister和 hatchet核酶分別進行了結構與作用機制研究。利用X-射線晶體學的方法，申請人課題組分別解析了Pistol核酶催化前體，Twister-sister核酶催化前體以及Hatchet核酶催化產物的三維結構；結合相關的分子生物學、酶學等實驗；探討了它們的催化過程，鑑定了影響催化過程的關鍵鹼基，並對它們的催化機制進行了深入的探討。我們的研究為開發核酶在生物學、醫學、藥學等方面的潛在套用提供了重要的理論基礎；也為“RNA世界學說”提供更有力的證據和支持。
