結構生物化學/製造 RISC

製造 RISC

microRNA、Piwii 互作 RNA 和小干擾 RNA 在 RNA 催化劑的世界中是獨一無二的，因為它們本身無法執行任何指定的功能。為了使小 RNA 發揮作用，它們必須首先製造 RISC。RISC 代表 RNA 誘導沉默複合體。RISC 在調節多種生物過程（透過干擾基因表達）中發揮著重要作用。分析這些效應複合體的組裝可以幫助我們更好地瞭解 siRNA 等小 RNA 如何沉默特定序列。RISC 的組裝困擾著科學界，因為最終產物包含單鏈 RNA，而其前體包含雙鏈 RNA。

Argonaute

RISC 的核心蛋白是 Argonaute，簡稱 Ago。Argonaute 包含一個蛋白質家族，它們在 RISC 中充當催化劑。小非編碼 RNA 將執行的特定功能部分由它與之相關的 Ago 蛋白決定。Ago 蛋白有兩大類。一類與 miRNA 和 siRNA 結合，而另一類主要與 PiRNA 結合。Argonaute 蛋白具有阻止翻譯的能力。但是，它們在干擾多肽的產生方面有所不同。例如，在人類中，AGO2 蛋白使用切割酶來製造 RNAi。而在果蠅中，AGO1 蛋白與 miRNA 協同作用來調節基因表達。

RISC 的組裝

雖然 Ago 蛋白是 RISC 形成的關鍵，但小非編碼 RNA 與其互補蛋白的簡單結合不會導致完整的 RISC。研究表明，RISC 的組裝是高度調控機制的結果。這種機制途徑導致小 RNA 的加工，直到產生所需的 RISC。RISC 的組裝可以分解為兩個主要步驟：載入和解旋。第一步，非編碼 RNA 被“載入”到其對應的 Ago 蛋白上。第二步，雙鏈小 RNA 在 Ago 蛋白內部分離。這是“解旋”步驟，它會導致單鏈 RISC 分子的產生。

ATP 為 RISC 組裝提供能量

研究人員發現，將 miRNA 載入到 Ago 蛋白上需要 ATP，但它不需要解開蛋白內部的複合體。這些結果已在果蠅和人類中得到證實。仔細觀察 Ago 蛋白複合體後，發現這些蛋白缺乏任何可用於結合 ATP 的結構域。科學家推測，ATP 被非編碼 RNA 載入過程中的機制消耗。