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大肠杆菌来源RNase P是催化切割ptRNA 5′端成熟的天然核酶,该酶的催化核心是一个377nt的RNA亚单位(M1 RNA),能在具备高盐离子和适当Mg2+的体外缓冲环境中对RNA底物进行特异的切割。为了研究M1RNA上位点G224G225突变为AA后对核酶作用的影响,我们做了一系列的体外实验来进行研究。 将引导序列(GS)与M1RNA共价连接起来,构成具有特异切割作用的一种核酶M1GS。我们实验室已经成功构建和证明这种核酶对巨细胞病毒(HCMV)UL54基因的mRNA有特异切割的切割作用。UL54基因是负责编码HCMV的DNA聚合酶,这种聚合酶对病毒的复制有重要作用。在本实验中,筛选了两种M1GS核酶,T7-M1GS和C6-M1GS,这两种核酶分别针对UL54基因mRNA的亚克隆片断D和C有特异切割作用。将这两种核酶的M1RNA上224,225位点上的GG突变为AA,并将M1GS克隆到质粒载体pUC18上,获得了两组核酶基因;T7-M1GS,T7-mutM1GS和C6-M1GS,C6-mutM1GS。根据底物片断上的切割位点将UL54基因片段进行亚克隆,构建质粒PU54-A,PU54-B,PU54-C和PU54-D。在我们的实验中,选用质粒PU54-D和PU54-C作为底物模板。 为了研究核酶的作用机制,并且探讨个别碱基对核酶作用的影响,我们比较了突变核酶和野生核酶对他们相应的底物片断的作用。实验结果表明T7-mutM1GS和T7-M1GS这两种核酶对于底物D片断切割效率基本一致,但是突变核酶与底物的结合效率要比野生核酶至少高出2倍。C6-mutM1GS和C6-M1GS对底物C片断的作用也得出类似的结果。 通过分析突变核酶M1RNA的高级结构,发现它的突变位点位于和底物结合的区域,从而加强该核酶与底物的结合,但是这两个突变碱基对核酶的切割没有显著的作用。因此我们认为,这两个位点处在核酶与底物结合的活性中心,并且AA碱基比CC碱基的结合作用要强;核酶的结合作用和切割作用分属两种不同的催化机制,本文进一步证实了有关核酶催化机制的理论结果。