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英国皇家科学院院士Kiyoshi Nagai教授来访生物物理所并做“贝时璋讲座报告”
2017-04-20 | 【     】【打印】【关闭

  2017年4月18日上午,应中科院生物物理所饶子和院士和许瑞明研究员邀请,英国皇家科学院院士、英国剑桥大学MRC分子生物学实验室的Kiyoshi Nagai教授来访生物物理所,并在9501学术报告厅做了题为“CryoEM snapshots of the spliceosome at work: Towards Understanding its Catalytic Mechanism”的“贝时璋讲座”报告。

  Kiyoshi Nagai教授长期从事RNA剪接分子机制的结构生物学研究。由于剪接体是一个巨大而又复杂的动态分子机器,在过去20多年间其结构解析主要以亚基或亚复合体的晶体结构为主,缺少高分辨率的整体结构。随着近几年冷冻电镜技术的飞速发展,使得剪接体高分辨率电镜结构的解析成为可能。2015年以来,Nagai, Luhrmann和施一公等研究团队在《Nature》、《Science》杂志连续发表多篇论文报道不同状态下的剪接体结构。 Nagai教授首先介绍了剪接体反应的化学机制,阐明剪接过程主要是两步转酯反应。随后重点介绍了他们实验室tri-snRNP团队解析的酿酒酵母5.9 Å分辨率U4/U6.U5 tri-snRNP冷冻电镜结构,结构中包含了30个蛋白质和3个snRNA,其中Prp8蛋白位于tri-snRNP中心区域,依靠蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质-RNA相互作用将复合物组装在一起。Brr2解旋酶通过打开U4/U6 snRNA duplex使剪接体处于激活状态。不到一年, Nagai教授团队将U4/U6.U5 tri-snRNP的分辨率提高到了3.7 Å,使我们能看到剪接体更加清晰的结构。Nagai教授进一步介绍了他们解析不同状态的剪接体C复合体的过程。从120升发酵罐中通过结合pre-mRNA的MS2-MBP tag提取酵母剪接体complex C,在体外组装和纯化,并用生化的方法分析纯化的complex C,通过分类、挑单颗粒和三维重构,最终得到了3.8 Å的complex C核心复合物冷冻电镜结构,发现在RNA催化核心中有两个金属离子。-Nagai教授最后讲述了他们前不久发表的剪接体C complex重塑为C* complex的工作,揭示了剪接体从分支到外显子连接前的转变过程,其中Prp16,一个DEAH-box解旋酶在这一过程中发挥着关键的作用。

  Nagai教授的报告以mRNA剪接过程中剪接体的动态变化为主线,为我们详细介绍了不同状态下的剪接体复合物结构,令在场的师生受益匪浅。与会的许多老师和同学们提出了各自感兴趣的问题,Nagai教授一一做出了详细的解答。会场学术氛围浓烈,最后在掌声中结束。报告会后,Nagai教授还与20名师生进行午餐交流,Kiyoshi Nagai教授儒雅的气度、渊博的学识给大家留下了深刻的印象,最后与大家合影留念。

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  供稿:许瑞明课题组

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