最近中國科學(xué)院水生生物研究所張承才團隊對細菌中RNA代謝調控機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（藍藻中RNase E受一個(gè)保守蛋白調控）”為題，在線(xiàn)發(fā)表于國際期刊Nucleic Acids Research上 (https://doi.org/10.1093/nar/gkad1094)。該團隊在藍藻RNA代謝領(lǐng)域有深厚積累，曾發(fā)現藍藻中存在RNA降解體并揭示了其關(guān)鍵組分。 

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

　　細胞中的RNA分子種類(lèi)繁多，它們不僅編碼蛋白質(zhì)，也直接參與調控多種生命過(guò)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(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在細胞中的壽命。 RNase E就像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。不過(guò)，這位警察雖然功力了得，但判斷力較差。當遇到正在發(fā)揮功能的RNA時(shí)，它也經(jīng)常會(huì )不加區別地切割。為了避免誤傷無(wú)辜進(jìn)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，迄今人們對RNase E如何被調控仍然所知甚少。  

　　張承才團隊最近發(fā)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。該團隊發(fā)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(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)監督限制著(zhù)RNase E這位警察的一舉一動(dòng)，防止誤傷無(wú)辜，從而保障RNA代謝正常。 

圖1：藍藻中RebA調控RNase E活性，進(jìn)而調控細胞形態(tài)

　　該研究揭示了一種全新的RNase E活性調控機制，進(jìn)一步加深了人們對細菌RNA代謝調控的認識。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。該研究受到國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院先導B項目、水生所特色所項目以及武漢市知識創(chuàng )新-基礎研究項目的資助。