美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的研究人員首次對(duì)調(diào)控蛋白質(zhì)生產(chǎn)的RNA開關(guān)進(jìn)行了實(shí)時(shí)成像。這項(xiàng)重要的研究成果發(fā)表在十一月十五日的Nature雜志上，向人們展示了X射線無電子激光器（XFEL）研究RNA的強(qiáng)大實(shí)力。

美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的研究人員首次對(duì)調(diào)控蛋白質(zhì)生產(chǎn)的RNA開關(guān)進(jìn)行了實(shí)時(shí)成像。這項(xiàng)重要的研究成果發(fā)表在十一月十五日的Nature雜志上，向人們展示了X射線無電子激光器（XFEL）研究RNA的強(qiáng)大實(shí)力。

“這是首次在原子水平上實(shí)時(shí)觀察由兩個(gè)生物分子化學(xué)互作觸發(fā)的生物反應(yīng)，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家Yun-Xing Wang說。XFEL為人們提供了其他途徑無法獲知的細(xì)胞基礎(chǔ)機(jī)制。

RNA是所有細(xì)胞的關(guān)鍵遺傳物質(zhì)，根據(jù)DNA藍(lán)圖以多種方式指導(dǎo)核糖體生產(chǎn)蛋白質(zhì)。核糖開關(guān)是一種存在于細(xì)菌中的特殊RNA開關(guān)。Wang及其同事研究了創(chuàng)傷弧菌的一個(gè)核糖開關(guān)。這個(gè)核糖開關(guān)位于一條mRNA長(zhǎng)鏈上，對(duì)蛋白質(zhì)合成進(jìn)行調(diào)控。這條mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)幫助細(xì)胞生產(chǎn)腺嘌呤。當(dāng)細(xì)菌內(nèi)的腺嘌呤過多時(shí)，腺嘌呤分子進(jìn)入核糖開關(guān)的口袋，使開關(guān)變?yōu)榱硪粋€(gè)形態(tài)，改變蛋白質(zhì)和腺嘌呤生產(chǎn)的速度。

研究人員把這種核糖開關(guān)制成納米晶體，將其混在含有腺嘌呤分子的溶液中。每一個(gè)晶體都很小，腺嘌呤可以快速均勻的滲透進(jìn)去，進(jìn)入核糖體開關(guān)的口袋。隨后研究人員用X射線激光器以特定的時(shí)間間隔轟擊這些晶體，首次觀察到了一個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的中間階段。他們獲得了首張核糖開關(guān)的空口袋初始狀態(tài)，還發(fā)現(xiàn)它存在兩個(gè)稍有不同的構(gòu)象，只有其中一個(gè)參與了開關(guān)活性。