2024年5月8日，来自美国马萨诸塞大学陈医学院Andrei A. Korostelev和Anna B. Loveland共同合作在《自然》杂志上发表了标题为“Structural mechanism of angiogenin activation by the ribosome.”的研究成果，提出了核糖体激活血管生成素的结构机制。
据介绍，血管生成素是一种RNase A家族蛋白，促进血管生成，并与癌症、神经退行性疾病和表观遗传有关。在细胞应激过程中激活后，血管生成素在反密码子环切割tRNA，导致翻译抑制。然而，分离的血管生成素的催化活性非常低，并且酶激活和tRNA特异性的机制仍不清楚。
研究人员使用生物化学分析和冷冻电镜揭示了这些机制。研究发现，胞质核糖体是长期寻求的血管生成素激活剂。2.8Å分辨率的冷冻电镜结构特征显示，血管生成素结合在80S核糖体的A位点。血管生成素的C末端尾部通过与核糖体的相互作用重新排列，以激活RNase催化中心，使该酶在tRNA切割中的效率提高几个数量级。额外的80S·血管生成素结构捕捉核糖体如何将tRNA底物引导到血管生成素的活性位点，表明核糖体起到特异性因子的作用。
在80S•血管生成素核糖体复合体中，血管生成素的C端移位并重新排列以延长β-7，类似于自由RNase-A。在这种构象中，C端通过与18S rRNA螺旋30 (h30)的小凹槽和邻近的β链5和6的相互作用而稳定，被重组成一个更长的支架，可以称之为β5/6。
因此，这一研究结果表明，血管生成素被具有空缺a位点的核糖体激活，其丰度在细胞应激期间增加。这些结果可能有助于开发治疗癌症和神经退行性疾病的疗法。
文章来源：
Loveland, Anna B., Koh, Cha San et al, Structural mechanism of angiogenin activation by the ribosome.DOI: 10.1038/s41586-024-07508-8,Nature：最新IF：69.504
