細胞通過RNA干涉（RNAi）來調(diào)節(jié)基因的表達，而Argonaute是這一RNA沉默通路中的核心蛋白元件。在人類的四種Argonaute（hAgo1-4）中，只有hAgo2是活躍的RNA剪切子，可以直接剪切攜帶基因組編碼信息的信使RNA，阻止相應蛋白的合成。

此前有研究解析了hAgo2的原子結(jié)構(gòu)，揭示了該蛋白的活性位點，這一區(qū)域?qū)τ?/SPAN>hAgo2的剪切活性非常關鍵。盡管另外三種Argonaute蛋白與hAgo2很相似，但它們都缺乏剪切活性，冷泉港實驗室CSHL的研究團隊對此展開了研究。

在Leemor Joshua-Tor教授的領導下，研究人員向人們展示了人類Argonaute蛋白之間的關鍵差異，并且在此基礎上活化了原本不能進行剪切的蛋白，文章發(fā)表在Cell旗下的Cell Reports雜志上。

研究人員分析了hAgo1與microRNA（let-7）結(jié)合時的結(jié)構(gòu)，let-7在進化中高度保守，存在于多個種屬中，參與了與人類發(fā)育和癌癥有關的基因表達調(diào)控?！拔覀冞_到了迄今為止，真核生物Argonaute結(jié)構(gòu)的最高分辨率，可以對活性位點等重要區(qū)域進行更深入的分析，”Joshua-Tor說。

研究顯示，不具剪切活性的Argonaute與剪切子hAgo2的結(jié)構(gòu)非常相似。為此，研究人員進行了突變分析，以明確造成Argonaute蛋白活性差異的因素。在此基礎上，他們找到了一個遠離活性位點的重要區(qū)域，并通過改變這一區(qū)域使hAgo1轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€剪切子。

此前的研究指出，由4種氨基酸組成的序列是hAgo2活性位點的核心。研究人員發(fā)現(xiàn)，在這一關鍵序列中，hAgo1與hAgo2存在一個氨基酸的差異。他們對hAgo1進行改造，使上述序列與hAgo2相同。但改造后的hAgo1仍舊無法執(zhí)行剪切功能。這說明剪切RNA還需要其他的必須因素。

“我們發(fā)現(xiàn)要激活hAgo1的剪切能力 ，還需要一個突變，”文章的第一作者Chris Faehnle說。這一突變位于hAgo1的RNA結(jié)合溝，研究人員將上述兩個突變結(jié)合，使hAgo1轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€剪切子，只不過其活性不如hAgo2那么有效。

隨后，研究人員又將hAgo2的N-domain區(qū)域與hAgo1的相應區(qū)域進行互換，成功增強了hAgo1的剪切活性。研究顯示，這些措施對hAgo3也有同樣的效果。

研究人員指出，決定一個蛋白活性的因素有很多，不只是活性位點。其他區(qū)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對蛋白的總體活性也很重要?！斑@項研究揭示了Argonaute蛋白在分子水平上的工作機制，將幫助人們更好的開發(fā)小RNA治療?！?/SPAN>Joshua-Tor說。