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据1月18日，BBC news消息，最新一期《Nature》的封面文章聚焦于RNA聚合酶III(Pol III)。来自英国与德国的两支团队，通过两篇论文分别介绍了他们使用诺贝尔奖的冷冻电镜技术，看到了Pol III 启动转录过程的详细结构基础，这些发现或许对于生物基础研究，或许对于癌症新药研发，都意义重大。 这种被称作RNA聚合酶III(RNA polymerase III, Pol III)的酶存在于所有动物和植物的大多数细胞中。过去我们知道了，它对蛋白产生和细胞生长是必不可少的，它负责转录所有的 tRNA，以及 5S 核糖体 RNA，对细胞的正常生理功能尤为重要。然而，它具体的运作机制，却一直没有得到详尽的说明。 在第一篇论文里，我们看到，来自英国癌症研究所的科学家们将纯化后的Pol III浸入水中，然后迅速将其冷冻，之后使用电子束从多个角度拍摄图像，并将这些图像构建成详细的3D图像。 这看起来容易，其实是一项非常困难的工作。科学家们在这项研究中将Pol III复合体结合DNA、分离DNA、阅读DNA的模样冷冻下来，拍了近100万张照片，然后用计算机将类似的照片分组以增强它们的细节，从而得到这一分子机器工作时的模样。 英国癌症研究所的结构生物学负责人，也是第一项研究通讯作者Alessandro Vannini博士将发现发表在了《Nature》上，同时表示，想要“一下子获得这种复杂的结构是不可能的，我们只能慢慢得到其中的一笔一画，然后过一段时间才能慢慢拼凑并看到大画面，如果用艺术来比拟，这一定就是梵高了!” 在第二篇论文里，德国海德堡的欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory，EMBL)也用冷冻电镜，解析了 Pol III 与 TFIIIB 组成的起始前复合体结构。 他们解析的结构包括 DNA 双螺旋尚未打开、已打开、以及开始转录的多个阶段，并发现 TFIIIB 与 DNA 启动子有着多价的结合。此外，他们也发现，TFIIIB 与 Pol III 的 C37 亚基能激活起始前复合体内在类似于“转录因子”的活性，让双链 DNA 开始分离，方便转录的进行。 在两篇论文中，我们可以看到，两批科学家们从拓扑学和运作机制上都看到了，Pol III 的复合体结构与 Pol II 的复合体结构很类似，从某种程度上，这也让我们看到了基因转录起始的机制。 这项研究，对于癌症治疗有什么影响?来自英国的科学家曾在生物学期刊Molecular and Cellular Biology在线发表了他们关于RNA聚合酶III调控巨噬细胞功能的最新研究进展。科学家们有证据证明了，RNA聚合酶III对巨噬细胞功能的重要调控作用，证明RNA聚合酶III可能对于恶性肿瘤细胞相关的免疫反应具有重要影响。 在曾经的论文中，我们还看到，在许多癌细胞中，Pol III 的活性会失去调控，出现过分活跃，这种活跃会方便细胞进行增长和增殖。如果能找到 Pol III 系统的关键，筛选出能限制 Pol III 过度活跃的分子，将造福人类。 对于此项研究的意义所在，Alessandro Vannini 博士还谈到：“我们现在知道这一重要分子机制里，不同的成员如何相互配合。我们有望能设计药物，开启或关闭这个系统，这很可能为癌症的治疗带来全新思路。”本博积极关注医学新闻、医学资讯及各类医学研究进展。 本文来源：搜狐健康网
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