结构生物化学/盐对机械折叠的影响
外观
< 结构生物化学
RNA 每个连接的磷酸基团带一个负电荷,因此被认为是一种聚电解质。为了达到电中性,RNA 会吸引阳离子,形成反离子大气。虽然这种阳离子键合作用很弱,但对于维持二级和三级结构至关重要。因此,RNA 的结构、稳定性和反应活性高度依赖于外部离子条件。盐,通常以 Mg(2+) 的形式存在,已被发现对 RNA 的折叠和展开状态有深刻的动力学影响(Li,Vieregg,Tinoco Jr,85)。添加盐会增加折叠和展开状态之间的动力学势垒,但不会影响两种状态之间转变的发生点。
上述说法得到了 Li、Vieregg 和 Tinoco Jr 在一篇题为“RNA 如何展开和重新折叠”的研究中证实。该研究考察了增加 Mg(2+) 浓度对 RNA 发夹和三螺旋连接的影响。正如预测的那样,添加盐导致更高的能量展开和重新折叠,这意味着更高浓度的阳离子稳定了二级结构。这种稳定性的增加被发现是由于 RNA 的展开速率略微降低和折叠速率显著增加造成的(87)。一价阳离子也得到了研究,发现它们对二价盐具有相同的影响,但程度要低得多(86)。
金属离子,如 Mg(2+),对 RNA 三级结构的影响比对二级结构的影响更大,这是由于对离子条件的依赖性更高。添加金属离子会大大减缓三级结构展开的过程,但对三级结构折叠速率的影响很小(88)。例如,依赖于“亲吻”相互作用的环-环相互作用,在仅添加几毫摩尔的 Mg(2+) 时就会高度稳定。
Li, Pan T.X., Jeffrey Vieregg, and Ignacio Tinoco. "How RNA Unfolds and Refolds." Annual Review of Biochemistry 77.1 (2008): 77-100. Print.