结构生物化学/制造 RISC

制造 RISC

microRNA、Piwii 互作 RNA 和小干扰 RNA 在 RNA 催化剂的世界中是独一无二的，因为它们本身无法执行任何指定的功能。为了使小 RNA 发挥作用，它们必须首先制造 RISC。RISC 代表 RNA 诱导沉默复合体。RISC 在调节多种生物过程（通过干扰基因表达）中发挥着重要作用。分析这些效应复合体的组装可以帮助我们更好地了解 siRNA 等小 RNA 如何沉默特定序列。RISC 的组装困扰着科学界，因为最终产物包含单链 RNA，而其前体包含双链 RNA。

Argonaute

RISC 的核心蛋白是 Argonaute，简称 Ago。Argonaute 包含一个蛋白质家族，它们在 RISC 中充当催化剂。小非编码 RNA 将执行的特定功能部分由它与之相关的 Ago 蛋白决定。Ago 蛋白有两大类。一类与 miRNA 和 siRNA 结合，而另一类主要与 PiRNA 结合。Argonaute 蛋白具有阻止翻译的能力。但是，它们在干扰多肽的产生方面有所不同。例如，在人类中，AGO2 蛋白使用切割酶来制造 RNAi。而在果蝇中，AGO1 蛋白与 miRNA 协同作用来调节基因表达。

RISC 的组装

虽然 Ago 蛋白是 RISC 形成的关键，但小非编码 RNA 与其互补蛋白的简单结合不会导致完整的 RISC。研究表明，RISC 的组装是高度调控机制的结果。这种机制途径导致小 RNA 的加工，直到产生所需的 RISC。RISC 的组装可以分解为两个主要步骤：加载和解旋。第一步，非编码 RNA 被“加载”到其对应的 Ago 蛋白上。第二步，双链小 RNA 在 Ago 蛋白内部分离。这是“解旋”步骤，它会导致单链 RISC 分子的产生。

ATP 为 RISC 组装提供能量

研究人员发现，将 miRNA 加载到 Ago 蛋白上需要 ATP，但它不需要解开蛋白内部的复合体。这些结果已在果蝇和人类中得到证实。仔细观察 Ago 蛋白复合体后，发现这些蛋白缺乏任何可用于结合 ATP 的结构域。科学家推测，ATP 被非编码 RNA 加载过程中的机制消耗。