核糖开关

核糖开关的研究进展

摘要：核糖开关是

mRNA

上能够与自由代谢产物或其他小分子配体结

< br>合或由于环境条件变化而引起构象变化从而调控基因表达的

RNA

结

构原件。原核生物中发现了大量的核糖开关，在真菌、植物和高等动

物人的血管内皮生长因子基因中也有发现。

核糖开关主要有两种调控

机理：调控转录提前终止和调控翻译开始。此外，核糖开关还参与

m RNA

加工和可变剪辑等过程。

关键词：核糖开关、基因表达、调控

the Research Progress of Riboswitches

Summary

：

The mRNA riboswitches is able and free metabolites

or other small molecule ligand binging or due to changes in

environmental

conditions

by

conformational

changes

of

RNA

regulation

of

gene

expression

and

thus

the

original

strucure

.

We have found a large number of prokaryotic ruboswutches in

fungi,also in plants ,higher animals and the human vascular

endothelial

growth

factor

are

two

main

riboswitches

regulation

mechanism:early

termination

of

transcription

regulation and regulation of translation addition,

riboswitches also involved in mRNA processing and variable

process of editing,etc.

Keyword: riboswitches

、

gene expression

、

control

核糖开关是由耶鲁大学的分子生物学家

Ronald Bre aher

和他

的同事在受

Andrew

[1]

等人的研究成果启发下发现并命名的，

< br>它是能够

与代谢物或其他小分子配体结合，

通过构象变化 调控目的基因转录或

翻译的

RNA

结构 元件

[2-5]

。核糖开关多位于受调节基因的

5

/

或

3

/

非翻

译区或是高等动物基因的内含子区，极少数存在于基 因的翻译区

[6]

,

自

2002

年首次发现维生素

B

12

核糖开关以来，

人们先后在细菌、

真菌、

植物及高等动物代谢相关基因中也发现了核糖开关的存在。

1

、核糖开关的种类及结构组成

核糖开关的配体多是小分子化合物，其中包括很多酶类的辅酶

或 辅基，

以及这些酶的相应代谢产物。

根据配体的类型迄今发现的 核

糖开关有十多种，其中除了温度感应的

RNA

热敏元件和

glmS

核酶外

其 他均以与其结合的配体命名，如维生素

B

12

< br>核糖开关、腺嘌呤核糖

开关等

[7]

。根据核糖开关与配体结合部位二级结构的不同，

Montange

等将核糖开关分为两大类型：一种是以嘌呤核苷酸核糖开关为代表，

其主要特征 是配体结合部位是一个单环结构，

这种结构使配体诱导的

RNA

构象变化仅发生在一个窄的区域；另一种以焦磷酸硫胺素（

TT P

）

核糖开关为代表，主要特征是配体结合部位存在两个以上的 茎环结

构，配体结合后

RNA

可以在大 的区间发生构象变化

[8]

。对于目前已知

空间结构的核糖开关，其中嘌呤核糖开关，

glmS

核酶，

SAM-

Ⅱ核糖

开关，葡糖胺