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RNA剪接过程与疾病关联的研究进展RNA剪接是一种核酸分子在转录后进行裁剪的过程，它对基因表达的调控起着非常重要的作用。
随着科技的进步和研究的不断深入，人们逐渐认识到RNA剪接与疾病之间的关联，并为此进行了大量的研究。
本文将简要介绍RNA剪接过程，重点讨论RNA 剪接与疾病关联的研究进展。
一、RNA剪接过程RNA剪接是指在基因转录后，剪接酶将前体mRNA（pre-mRNA）的内部序列剪切掉，留下exon序列，并将它们重新拼接成成熟mRNA。
这个过程在真核生物中广泛存在，是重要的基因表达调控机制之一。
在RNA剪接的过程中，剪切的方式及选择性决定了形成的mRNA的编码能力、稳定性和功能。
二、RNA剪接与疾病的关系研究进展随着科技的进步和研究的深入，人们逐渐认识到RNA剪接与疾病之间的关联，并进行了大量的研究。
下面介绍一些关于RNA 剪接与疾病关联的研究进展。
1、癌症在肺癌和乳腺癌中，已经观察到RNA剪接失调与癌症的发生有关。
近期的研究发现，癌症细胞中的RNA剪接可能与肿瘤形成、侵袭和转移有关。
例如，在乳腺癌中，RNA剪接因子SF3B1的突变可以增加体内一个不利的蛋白质变体的含量，从而导致肿瘤细胞的存活和增殖。
2、神经退行性疾病神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病，可能与RNA剪接失调有关。
一些研究表明，RNA剪接对于神经系统功能有着至关重要的作用。
例如，在帕金森病中，RNA剪接因子hnRNPA1的异常表达可能会导致神经元凋亡和疾病的进展。
3、先天性心脏病先天性心脏病是婴幼儿期最常见的结构性缺陷之一。
最近的研究表明，RNA剪接在先天性心脏病的发生中起着重要的作用。
例如，突变可能导致核糖核酸增强因子（RBM20）表达下降，影响心脏的正常发育和心肌细胞的功能、收缩和舒张能力。
三、研究方法寻找RNA剪接与疾病的关联从方法上来说十分重要，以下提供一些最常用的研究方法。
1、RNA-SeqRNA-Seq是一种高通量测序技术，可以同时测量整个转录组的表达量、剪接变异、SNP等信息。
RNA剪接机制及其在调节基因表达中的作用RNA剪接是一种非常重要的基因表达调控机制。
通过剪接，一个基因可以产生多种不同的mRNA剪接体，这些剪接体在编码区和/或5’或3’非翻译区的序列上存在差异，因此可以翻译出不同的蛋白质。
而这些不同的蛋白质则对于细胞功能的多样性和特异性具有重要作用。
1. RNA剪接的机制RNA剪接是利用蛋白质复合体将RNA前体分割成不同的mRNA分子的过程。
这些复合物叫做剪接体，由多种蛋白质和RNA分子组成。
剪接体的核心是一种小核RNA，即snRNA。
被称为小核RNA是因为这些RNA的长度只有数十个核苷酸。
snRNA和蛋白质结合形成snRNP，是剪接体的主要组成部分。
在RNA剪接的过程中，snRNP与RNA前体结合形成内含子-外显子复合物。
这些复合物能够保持剪接的特异性，使具体的剪接位点准确。
最终， snRNP的蛋白质复合物在内含子的3’侧与外显子的5’端组装，形成一个空穴。
然后这个空穴会使内含子结构崩解，由于能量驱使，释放内含子，并在起始组装的基础上形成剪接（斜杠提示两边可选所剪掉的内含子）内含子---A/C---/###/---G/U---外显子变为：G/U??外显子在大多数的类型中，完成剪接后内含子序列通常被降解分解。
一些内含子可能会保存下来，编码成一些有特殊功能的非编码RNA分子。
这些RNA分子包括小核RNA，miRNA和siRNA等。
2. RNA剪接在基因调控中的作用RNA剪接在基因调控方面具有重要的作用。
例如它能够使一个基因产生多个不同的剪接体，每个剪接体可能会产生不同的蛋白质。
这些蛋白质可能在不同的细胞或细胞状态中表达，从而产生不同的生物学功能。
此外，RNA剪接系统也能够控制基因表达的水平。
例如，有些基因包含有多个内含子，每个内含子包含有羧基酸排列成的重复区域。
在剪接的过程中可能会发生错误，导致内含子附加在mRNA剪接体上，从而产生错误的正义情况。
这些错误的蛋白质除了无法发挥正常的生物学功能外，有时还会被分解掉。
分子生物学研究中的RNA剪接与基因表达调控在分子生物学的研究领域中，RNA剪接是一个重要的过程，它在基因表达调控中发挥着关键的作用。
本文将讨论RNA剪接的机制及其对基因表达的调控作用。
一、RNA剪接的机制RNA剪接是将转录后的初级转录本（pre-mRNA）转化为成熟的mRNA的过程。
初级转录本包含外显子（exon）和内含子（intron），而成熟的mRNA只包含外显子。
RNA剪接的主要机制是通过剪接体（spliceosome）识别内含子并将其从初级转录本中剪接掉，最终将外显子连接在一起形成连续的编码区域。
剪接体由多个snRNP（small nuclear ribonucleoprotein）颗粒和其他蛋白质组成，它们共同协作进行剪接作用。
在剪接体的引导下，剪接酶将内含子的5'端与外显子的3'端连接起来，形成剪接产物。
通过此过程，初级转录本中的内含子被剪接掉，外显子得以连接成链。
二、剪接的调控机制剪接的调控对基因表达起着至关重要的作用。
在不同的细胞类型和发育阶段中，可变剪接（alternative splicing）能够产生多个异构体，从而使一个基因编码出多种不同的蛋白质。
这种调控机制能够增加遗传信息的多样性，使一个基因能够在不同的生物过程中发挥不同的功能。
可变剪接的调控主要通过剪接因子（splicing factors）的作用来实现。
剪接因子是一类特殊的蛋白质，它们能够与初级转录本中的序列特征相互作用，促使或阻止剪接事件的发生。
这些剪接因子可以通过调控初级转录本的剪接位点选择，或者通过调控剪接酶的活性来影响剪接过程。
举例来说，有些剪接因子能够识别并结合初级转录本中的剪接位点，从而引导剪接酶选择不同的剪接位点进行剪接。
这种选择性剪接能够导致外显子的包含或排除，从而产生不同的mRNA变体。
另一些剪接因子则能够与剪接酶结合，调控其活性，影响剪接的效率和准确性。
三、RNA剪接与疾病关系由于RNA剪接对基因表达的调控至关重要，因此剪接异常可能导致多种疾病的发生。
RNA剪接在癌症发生和进展中的作用RNA剪接是指在基因转录过程中，预mRNA分子经过剪接作用，在不同的剪接位点上产生不同结构和不同长度的mRNA分子。
在这个过程中，部分剪接位点会被遗传突变所改变，导致mRNA的结构和功能的变化，从而影响蛋白质的表达和功能。
这样，“一基因多蛋白质”就成为了可能。
RNA剪接失调已经被证实与许多疾病的发生和进展密切相关，包括各种癌症。
而癌症细胞的生长、侵袭和转移与RNA剪接调控失衡密切相关。
RNA剪接的失调在癌症生长和发展中的作用RNA剪接失调在许多癌症类型中都得到了广泛的研究。
其中一项研究发现，95%以上的人类基因都存在着一些类似于剪接序列的记号，而这样的剪接失调在某些情况下会发挥诱发癌症的作用。
例如，在乳腺癌中，连接从基因BRCA1所产生的蛋白质功能区域的Exon的不同变化，可导致蛋白质的失活或异常表达。
又如在肺癌中，剪接削减趋势会影响多个基因的表达，包括PDE4D、FOXP1和SUSD3等，从而促进肿瘤的生长和进展。
除了DNA的遗传突变外，RNA剪接调控的变化也是导致癌症发生和进展的重要因素之一。
这种调控的失调会导致恶性肿瘤细胞中特异性、致癌性和转移性相关的靶标的富集，如EGFR、Bcl-x和CD44等基因。
因此，理解RNA剪接如何被调控，以及这种调控如何影响肿瘤生长和进展，对于设计新型治疗癌症药物具有重要意义。
RNA剪接调控体系的作用RNA剪接调控主要涉及到许多调控因子，包括转录因子、剪接因子、RNA结合蛋白等。
这些因素共同作用，使得剪接序列被识别、剪接酶被定位和活化、其他剪接因子被吸引等。
在线性体系中，数个RNA结合蛋白与多个顺式调控元素相互作用，直接调整剪接反应。
这同样适用于转录因子阻遏剪接序列后启动新序列。
最近的研究表明，一些RNA结合蛋白在低氧状况下发生荷尔蒙功能，并能够通过调整的剪接错误表达来调整细胞的代谢状态。
除此之外，剪接因子的激活也能通过各种途径调节RNA剪接的过程。
RNA的剪接与剪接因子的作用研究在生物学研究中，RNA的剪接及其相关调控因子一直是颇受重视的研究领域之一。
RNA剪接是将初级转录本切割成为成熟的mRNA的一种后转录修饰方式。
RNA剪接可以在细胞内调控基因表达水平以及产生具有不同功能的蛋白质异构体，因此对RNA剪接和剪接因子的研究对于生命科学研究有着深远的影响。
RNA剪接的类型RNA剪接的类型有很多种，其中最为常见的就是外显子跨越型剪接（Exon Skipping）、内含子保留型剪接（Intron Retention）、替代外显子剪接（Alternative Splicing）以及外显子缩短型剪接（Exon Truncation）等等。
这些RNA剪接类型可以有效地调控蛋白质的产生，为细胞的生长发育和功能运作提供了重要的调控方式。
RNA剪接与疾病除了基础科学研究，RNA剪接及其相关因子在预防和治疗一些疾病也有重要的意义。
例如，在某些神经科学领域的研究中，RNA剪接被发现与多发性硬化、帕金森病以及阿尔茨海默病等疾病的发病和治疗有关。
同时，RNA剪接也在抗癌的研究中扮演着举足轻重的角色，其中特别是对于某些常见肿瘤类型的预防和治疗有着重要的影响。
RNA剪接因子RNA剪接因子是调控RNA剪接的重要基因。
RNA剪接因子是广泛存在于不同生物质体中的功能蛋白，它们通过与剪接位点及另一些调控蛋白相互作用，对RNA剪接的过程进行调节。
此外，某些RNA剪接因子在RNA代谢、mRNA降解、RNA转录、RNA稳定性等多个领域也有着重要的作用。
最近，越来越多的研究表明，在一些人类疾病的治疗中，RNA剪接因子也有一定的潜力。
近年来发现一些具有神经制动作用的化合物，能够通过调控RNA剪接因子而达到调控轴突退行性或神经再生的目的。
总的来说，RNA剪接的研究对于了解细胞基因调控和疾病预防有着重要意义。
RNA剪接因子也是RNA剪接调节的基础，对于深入研究RNA剪接机制及其在人类疾病治疗中的应用也具有重要的意义。
RNA可变剪接与发育调控研究近年来，RNA可变剪接成为了分子生物学领域内的热门研究方向之一。
RNA 可变剪接是指在转录过程中，RNA前体分子（pre-mRNA）中的某些区域被切除，而其他部分则被保留下来，从而产生不同的成熟mRNA。
这种剪接方式可以使得从同一基因产生出多种不同的蛋白质，这种多样性的产生被称为剪接异构体（splice isoforms）。
RNA可变剪接在生物学中扮演了一个非常重要的角色。
比如，它可以影响蛋白质的翻译、功能、定位等等，从而直接或间接地参与到细胞发育、组织形成以及疾病的发生等方面。
另外，研究人员利用RNA可变剪接可以有效地探究某些基因的功能机制，推动对生物学基础知识的深入了解。
发育调控也是RNA可变剪接广泛研究的领域之一。
通过对整个组织或特定细胞进行RNA可变剪接的调查，发现了许多与发育调控、细胞分化和组织重塑相关的关键因子，这不仅可以让我们进一步理解胚胎发育的过程，还可以提高我们治疗某些疾病的能力。
以下是一些RNA可变剪接在发育调控方面的研究案例：1. 白血病抑制因子Spen（SHARP）介导的可变剪接调控Spen是一个在多种细胞类型中高度表达的核转录因子，在胚胎发育和成体细胞中发挥着重要的调控作用。
研究表明，它作用于核糖核酸聚合酶II的调控，参与了RNA可变剪接的调控过程。
在小鼠发育过程中，Spen作为一个可变剪接的调节器，在特定的剪接位点上参与调节了许多基因的可变剪接。
此外，Spen还可以调节FOXP1的表达，进而使得咽喉细胞向鼻腔细胞转化。
2. 雄配子发育过程中的可变剪接雄配子发育需要许多基因与调控因子的相互作用，而胀大因子是其中一类重要的转录后调控因子。
最近的研究表明，胀大因子可以直接介导雄配子发育过程中的可变剪接。
在建立的体外修饰雄性生殖细胞培养模型中，研究人员发现胀大因子CPSF2与NUDT21可以在不同的RNA的两个可变剪接位点上调节可变剪接选择。
3. 神经元可变剪接和神经退行性疾病神经元是生命形式中最多变的细胞之一。
RNA选择性剪接的调节机制与功能分析RNA是DNA的转录产物，是一个广泛的、功能多样的类似单链DNA分子。
在细胞中，RNA不仅参与到蛋白质合成中，还直接参与到许多其他细胞生命活动过程中，如RNA粘连修饰、RNA间相互作用等。
其中，RNA选择性剪接机制在RNA修饰中占有重要地位。
本文将介绍RNA选择性剪接的调节机制与功能分析。
一、RNA选择性剪接机制的调节RNA的选择性剪接是指在RNA的后转录调节中，通过删除或保留部分内含子来调节RNA的可读性、转录复杂度和功能多样性的一种RNA修饰方式。
如今，已经发现了许多参与到RNA选择性剪接中的因素，其中包括封闭区域分辨物（SR蛋白）、选择性剪接平台蛋白（SPFs）、组蛋白修饰酶、RNA剪接内含子筛选因子等。
下面将简略地介绍这些因素的作用机制。
（一）封闭区域分辨物（SR蛋白）SR蛋白是RNA选择性剪接中最常见的剪接因子。
它主要通过其RNA结合域（RRM）和其RNA结合蛋白结构域（RS域）调节RNA剪接。
RS域与RNA剪接因子相互作用，可以调节它们在侧臂区的浓度。
此外，RRM域还能够共同与RNA序列相互作用，从而导致RNA的选择性剪接。
（二）选择性剪接平台蛋白（SPFs）SPFs是RNA选择性剪接机制中另一个关键因素，它们能够调节侧臂区的剪接。
SPFs的作用主要是增加选择性剪接的复杂度，并且可以增强异构型RNA的生成。
最常见的SPFs是hnRNPA1。
（三）组蛋白修饰酶组蛋白修饰酶在RNA的选择性剪接中也扮演着重要角色。
例如，某些甲基化酶或乙酰化酶可通过对组蛋白的修饰来调节RNA的选择性剪接。
此外，这些酶在RNA生命周期中还能够调节RNA的稳定性和结构。
（四）RNA剪接内含子筛选因子除了上述因素外，RNA剪接内含子筛选因子也能够调节RNA的选择性剪接，如退火辅助酶活、辅助RNA结构因子等。
在RNA选择性剪接过程中，这些内含子筛选因子能够按照序列、结构和相互作用来筛选剪接位点和内含子。
RNA剪接机制及其调节研究RNA剪接是指在RNA的转录后修饰过程中，将intron（内含子）从初级转录本中剪除，同时将exon（外显子）连接在一起，形成最终的成熟mRNA。
这个过程是非常复杂的并涉及到多个分子和机理。
本文将会深入探讨RNA剪接的机制和它的调节研究。
RNA剪接的基本机制RNA剪接在真核生物细胞内的起始机制可以简述为两个化学反应，一是酯化反应，另一个是磷酸酯化反应。
在酯化反应中，特别是在初级转录本中，2'OH会攻击5'外显子头（5' exon）内部的3'羟基，这个酯化反应是由剪接酶（spliceosome）在RNA内部完成的。
在剪接酶中存在一类分子叫掌形小核RNA，存在于5个小RNA和很多蛋白质中，掌形小核RNA与核内铜钴离子共同形成核苷酸反应中心，参与RNA剪接过程。
在磷酸酯化反应中，外显子的3'末端羟基被去掉，同样是在剪接酶的介入下进行。
在这个过程中，多个剪接因子协同作用，形成包裹单元，最终产生可被辨认的mRNA。
RNA剪接的错误会产生许多疾病由于RNA剪接在非常多的生物过程中都起到了重要作用，如果剪接过程出现问题，那么就会出现各种问题和疾病。
比如，代码一旦发生变化，剪切变异就会出现，导致一些mRNA存在过量的方法，包括缺失某些exon、持续存在某些intron，以及新的剪切位点的出现等等。
这些变异会导致健康问题和疾病的出现。
比如早期的研究已经证明，几乎75%的人类孟德尔遗传病都是由RNA剪接错误所引起的。
RNA剪接还可以成为新型药物开发领域，例如以RNA治疗基因缺陷的嗜铬细胞瘤等疾病，这类药物可以定向调整RNA剪接，产生有益的剪接变异，实现治疗效果。
调控RNA剪接的多个因素虽然RNA剪接非常复杂，但是它的机制本质上是很有条理的。
调控RNA剪接主要依靠两种方法，一种是可变可剪断，另一种是转录后修饰。
可变可剪断（Alternative splicing）是指在一次剪接中，一个基因它可以剪切出多种不同的mRNA变异体，常常造成不同的蛋白质。
基因剪接机制的研究进展及其生物学意义随着基因组学研究的不断深入，基因剪接机制的研究也愈发重要。
本文将简要介绍基因剪接的定义，剪接机制的分类和研究进展。
同时，我们讨论了剪接机制在生物学上的意义。
一、基因剪接的概念在真核生物中，每个基因通常编码多个蛋白质，这是因为同一基因在不同的细胞或不同的时期可能有不同的启动子和剪接异构体。
基因剪接指的是对成熟RNA的修饰，使其产生多种不同的mRNA，其中包含不同的外显子和内含子。
剪接可以影响蛋白质的功能和结构。
因此，基因剪接是影响蛋白质结构和功能的重要机制。
二、剪接机制的分类目前，基因剪接可分为五种类型（图1）。
其中，剪接类型一、二和四是常见的，剪接类型三和五是比较少见的。
剪接类型一：内含子切除内含子切除是最常见也是最简单的基因剪接类型。
内含子在转录过程中被移除，蛋白质编码序列由连续的外显子组成。
此类型占大约90%以上的剪接事件。
剪接类型二：跨越剪接跨越剪接会在一个内含子之间产生连接，形成一个编码与两个内含子相邻的外显子的不连续mRNA，这被称为跨越外显子结构，也被称为不连续剪接。
剪接类型三：选择性内含子切除除了常规的内含子切除外，有时会选择性地切除一个或多个内含子。
选择性内含子切除可以产生多个不同的mRNA。
一些少见病的突变就会导致选择性内含子切除。
剪接类型四：选择性外显子包含在选择性外显子包含中，一些外显子被包含，形成了新的编码序列。
这种剪接类型可以增加蛋白质的功能多样性。
剪接类型五：剪接缺失剪接缺失一般被认为是剪接异常，一些基因在转录过程中缺少几个外显子或内含子。
这个过程有时被认为是一种错误，但在某些情况下，缺失的外显子或内含子可以增加蛋白质的功能和稳定性。
三、剪接机制的研究进展基因剪接机制的研究在过去几十年中取得了巨大进步。
但由于高通量测序技术的发展，我们已经可以更深入地了解这个过程。
核糖核酸蛋白质（hnRNP）和辅助剪接因子是基因剪接的主要调节因子。
hnRNP最初被认为是调节基因剪接的负调节因子，而辅助剪接因子（SR蛋白）对基因剪接具有正调节作用。
RNA剪接因子的结构与功能研究进展RNA剪接因子hnRNP的结构与功能研究进展动物遗传育种刘小艳 2005414摘要 RNA剪接是一个多步骤、形成多种中间状态复合物的复杂过程，尽管在已经发现的一百多种pre-mRNA剪接相关因子中，仅研究了约8%相关蛋白质的空间结构，已充分显示对剪接相关因子三维晶体结构以及溶液结构的测定与研究，在理解RNA剪接的复杂机理以及生物学特性中具有不可替代的重要意义( 关键词 RNA剪接，hnRNA结合蛋白，剪接体，晶体结构，溶液结构原核生物中mRNA的转录与翻译几乎是同步发生的，而真核生物，转炉是发生在尤其mRNA分子的寿命较长，在5’和3’细胞核内，翻译则在核外进行。
真核生物RNA两个末端都要受到修饰。
而RNA剪接(RNA splicing)是tRNA、rRNA，特别是mRNA加工剪接需与成熟的重要生物学过程，也是蛋白质分子多样性产生的关键机制之一。
RNA要多种因子参与，包括杂性核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)，结合蛋白hnRNP (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein)，小型核RNA (small nuclearRNA，snRNA)，结合蛋白snRNP(small nuclear ribonucleoprotein)等。
在真核细胞内，RNA原初转录物的分子很大，通过剪接产生成熟的mRNA分子。
hnRNP与hnRNA结合形成核酸蛋白质复合物hnRNPP(hnRNP particles)可穿梭于细胞核与胞质之间，具有转运和剪接RNA的作用。
另一方面，snRNP与细胞核内snRNA (分子质量为100-200 nt的小RNA)紧密结合，而构成核内小核酸蛋白质复合物snRNPP(snRNP particles)，参与RNA剪接、多聚腺苷化以及转录拷贝3’端的成熟。
最近，Reed等通过蛋白质组学方法证明，与pre-mRNA剪接相关的蛋白质因子大[1],2,约有145种，它们参与RNA剪接过程中的不同环节。
RNA剪接因子hnRNP的结构与功能研究进展动物遗传育种刘小艳 2005414摘要RNA剪接是一个多步骤、形成多种中间状态复合物的复杂过程，尽管在已经发现的一百多种pre-mRNA剪接相关因子中，仅研究了约8%相关蛋白质的空间结构，已充分显示对剪接相关因子三维晶体结构以及溶液结构的测定与研究，在理解RNA剪接的复杂机理以及生物学特性中具有不可替代的重要意义．关键词RNA剪接，hnRNA结合蛋白，剪接体，晶体结构，溶液结构原核生物中mRNA的转录与翻译几乎是同步发生的，而真核生物，转炉是发生在细胞核内，翻译则在核外进行。
真核生物RNA尤其mRNA分子的寿命较长，在5’和3’两个末端都要受到修饰。
而RNA剪接(RNA splicing)是tRNA、rRNA，特别是mRNA加工与成熟的重要生物学过程，也是蛋白质分子多样性产生的关键机制之一。
RNA剪接需要多种因子参与，包括杂性核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)，结合蛋白hnRNP (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein)，小型核RNA (small nuclear RNA，snRNA)，结合蛋白snRNP(small nuclear ribonucleoprotein)等。
在真核细胞内，RNA原初转录物的分子很大，通过剪接产生成熟的mRNA分子。
hnRNP与hnRNA结合形成核酸蛋白质复合物hnRNPP(hnRNP particles)可穿梭于细胞核与胞质之间，具有转运和剪接RNA的作用。
另一方面，snRNP与细胞核内snRNA (分子质量为100-200 nt 的小RNA)紧密结合，而构成核内小核酸蛋白质复合物snRNPP(snRNP particles)，参与RNA剪接、多聚腺苷化以及转录拷贝3’端的成熟。
最近，Reed等通过蛋白质组学方法证明，与pre-mRNA剪接相关的蛋白质因子大约有145种，它们参与RNA剪接过程中的不同环节[1]。
托普霉素亲和层析［2］(tobramycin affinity-selection) 以及麦芽糖亲和层析［3] (maltose-binding affinity)等方法能识别和分离70种以上的相关剪接蛋白质。
由于RNA 剪接机制愈来愈受到国内外同行的关注，在最近几年中，部分pre-mRNA 剪接因子，尤其hnRNP的晶体及溶液结构获得了一些研究成果，为阐释RNA剪接的复杂机制提供了至关重要的信息。
1 hnRNP的结构与功能hnRNP-A1 (又名解链蛋白1，unwending protein 1，A1)是真核细胞核hnRNPP 复合物中含量十分丰富的分子．A1能与pre-mRNA结合，形成hnRNPP 复合物，并通过对几种富含Ser／Arg剪接因子的拮抗，以球状(globa1)调节因子的方式参与RNA 交替剪接(alternative splicing)，表现为选择性地跨过某些外显子，实现5’端交替剪接。
A1蛋白不断地穿梭在细胞核和胞质之间，能将polyA+ mRNA从细胞核运输到胞质，该过程的调节与其C端富含Gly结构域的结构相关［4]。
了解hnRNP A1与RNA相互作用中空间结构方面的信息，将有助于揭示RNA穿过细胞核膜以及剪接过程中的分子细节。
RNA 结合结构域(RNA binding domain，RBD；又称RNA识别基序RNA-recognition motifs，RRM)是蛋白质与RNA相互作用的常见结构域之一[5]。
在一定条件下，单个RBD 就能特异识别RNA并进行高亲和的相互作用，但在某些情况下，需要多个RBD之间的协同才能实现蛋白质与RNA 的结合。
人类hnRNP A1的N端具有两个RNA结合域，即RBD1和RBD2．晶体结构(分辨率为0．19nm)研究表明［2]，hnRNP A1含有两个在空间上相对独立的BRD，彼此由一条linker连接。
在未结合RNA 时，连接肽在空间上具有较大的柔性，这有利于RBD 与RNA 直接相互作用。
两个RBD在空间位置彼此靠近，呈反平行排列，构成RNA结合平台(binding platform)，并且依靠两对Arg-Asp离子键来实现稳定。
反平行RNA结合平台的存在，使得RNA 能够结合并集聚于该平台，形成浓缩状态，从而有利于RNA分子的剪接和运输。
尽管A1具有两个RBD (与其类似物U1A的RBD同源)，分别包含了4条反平行β折叠和两段α螺旋。
但是，这两个RBD之间在结构上具有一定的差别，与RBD2相比较，RBD1的N端起始处存在一段310-α螺旋，这可能是与RNA直接结合的结构基础。
Krainer 和Steitz的研究工作很好地展示了两个RBD在空间上的折叠和相互靠近的完美空间几何特性，及其与RNA结合时的相互协同机制[4，5］。
1995年，Ishikawa等分离纯化了一种能与UUAG 片段特异结合的hnRNP，命名为hnRNP Do(简称Do)[6］。
该蛋白质分子的中部具有两个RBD，且在其C端区域包括一个RGG-box，富含Gly与Arg残基，因而被称作2×RBD-Gly结构。
在hnRNP家族中，如A1、A2／B1和D0，共同具有能与RNA特异结合的2×RBD-Gly结构。
RBD则被认为是RNA 剪接因子所共同拥有的特征结构。
因此，在RBD蛋白家族中，这些蛋白质被归类为2×RBD-Gly亚家族。
在D0分子中，RBD的N端区域有19个氨基酸残基插入序列，调节RBD 对RNA底物的选择性结合，类似的插入序列在hnRNP A2／B1蛋白质中也能观察到。
尽管D0含有两个RBD (靠近N端为RBD1；C端为RBD2)，但其中任意一个都能与UUAG 片段特异性结合[7]，同时还能选择性地与人类端粒重复序列单链d (TTAGGG)n特异性结合。
RBD 的N端区域由两段α螺旋和4条反平行β折叠重叠形成，这是RNP-type-RBD 的共同结构特征。
与RBD2不同的是，RBD1的两条α螺旋具有N一帽状盒(capping boxes)，第二条β折叠存在一个β凸起(β一bulge)，一条附加的反平行β折叠与一个β_转角的类似结构形成一个环区(1oop)。
该环区的空间结构由氢键参与稳定。
从RBD整体上看，与RNA相互作用的必需氨基酸残基在结合区的中央及边缘都有分布，中央区的氨基酸残基与RNA之间为非特异性相互作用，而边缘区的残基则与特异性识别相关。
2001年，Katahira等[8]采用NMR技术比较了D0中两个RBD在溶液中的结构，获得更为详细的结果。
RBD2折叠成为RNP-type RBD 的特征结构，即α螺旋和β折叠共同参与的紧密折叠结构，一条反平行β折叠与两段α螺旋面对面叠在一起．除了与RNP —type RBD有相同的4条反平行β折叠外，还在其上游发现了一条额外折叠，被称为β4 (一)。
为此，RBD2就含有5条β折叠，这与RBD1有较大的不同。
化学位移微扰实验显示，与RNA 相互作用的必需氨基酸位于RBD2的β折叠边沿，即位于β4(一)与4个β折叠起始端之间(β4一β)。
而RBD1的必需基团却位于对侧的α螺旋上。
进一步实验表明，RBD2的RNA结合位点能以相同的方式与DNA相互作用。
当未结合RNA时，RBD2的β4一β区域表现为相对缓慢(毫秒至微秒级) 的构象交换(conformational exchange)。
RBD与RNA复合物的形成可以淬灭该构象交换．RBD2在空间上的柔性，可能使D0在与RNA识别过程中产生不同的构象，从而发挥诱导契合的作用。
2 展望在参与RNA剪接的相关因子中，仅有不到约8%蛋白质的三维空间结构进行了研究，并且在已经研究的因子中，只有部分Sm蛋白质，如B／B’、D1、D2、D3等形成的复合物、hnRNP A1以及hnRNP D0的结构得到了较为完整的结构。
尽管其他一些剪接相关蛋白，如DEA(D／H)一box RNA螺旋酶家族的真核转译起始因子elF4A(eukaryotic translation initiation factor 4A)。
TlP_39(tuberoindundibular peptide-39)片段、hnRNPK、YB-1(human Y-box protein 1)等晶体结构也有报道，但是大都是多肽片段与RNA复合物的三维结构．近年来的研究表明，RNA剪接不但与胚胎发育、性别确定、激素分泌和细胞衰老等密切相关，还与人类某些重大疾病的病理过程相关，如神经退行性疾病等［9，10]．随着本领域研究的不断深入，RNA剪接因子结构与功能的研究必将成为一个重要的国际前沿领域．【参考文献】［1］Zhou Z L， Lichllder J J，Gygl S P，et a1．Comprehensive proteomic analysis of the human spliceosome．Nature，2002，419 (12)：182～ 185［2］Hartmuth K， Urlaub H， Vornlocher H P，et a1．Protein composition of human prespliceosomes isolated by a tobramycin affinity—selection method． Proc Natl Acad Sci USA，2002，99(26)： 16719～16724［3］Zhou Z， Sim J， Griffith J， et a1． Purification and electron microscopic visualization of functiona1 human spliceosomes．Proc Nat1 Acad Sci USA，2002，99 (19)：122O3～ 12207［4］Xu R M ， Jokhan L， Cheng X，et a1． Crystal structure of human UP1，the domain of hnRNP A1 that contains two RNA-recognition motifs．Structure，1997，5 (4)： 559~ 570［5］Shamoo Y，Krueger U ，Rice L M ，et a1．Crysta1 structure of the two RNA binding domains of human hnRNP A1 at 1．75A resolution． Nat Struct Bio1，1997，4 (3)：215～ 222［6］Kajita Y，Nakayama J，Aizawa M，et a1．The UUAG specific RNA binding protein，heterogeneous nuclear ribonucleoprotein D0．Commonmodular structure and binding properties of the 2×RBD-Gly family． J Bio1 Chem ，1995，270 (38)：22167～22175［7］Nagata T， Kurihara Y， Matsuda G ， et a1． Structure and interactions with RNA of the N-terrnina1 UUAG-specific RNA-binding domain of hnRNP D0．J Mol Biol，1999，287 (2)：221～ 237［8］Katahira M，Miyanoiri Y，Enokizono Y，et a1．Structure of the C-terrnina1 RNA-binding domain of hnRNP DO (AUF1)，its interactions with RNA and DNA． and change in backbone dynamics upon complex formation with DNA. J Mol Bio1,2001，3l1 (5)： 973～ 988［9］王俊峰，廖祥儒，付伟．小型核酶的结构和催化机理．生物化学与生物物理进展，2002，29 (5)：674～677［10］王付龙，徐祥，梁华平，等．转录因子圈套策略研究进展．生物化学与生物物理进展，2001，28 (6)：802～805。
