来自韩国RNA研究基础科学研究所(IBS)的研究人员首次获得了微处理器复合物RNase II酶DROSHA的晶体结构的清晰图像。
研究人员的发现发表在该杂志上细胞，展示了DROSHA如何适应微处理器复合体及其功能，所有这些都有助于研究人员开始揭示miRNA过程如何在癌症和遗传疾病中发挥作用。
微处理器复合物包含DROSHA和双链RNA结合蛋白DGCR8。它测量初级miRNA，然后剪掉其基础部分，从而产生前体miRNA。进一步加工导致成熟的miRNA和RNA诱导的沉默复合物与细胞质中的信使RNA相互作用以抑制翻译，从而阻止核糖体制造蛋白质。
MiRNAs是基因表达的重要调控因子，它们在几乎所有的生物学环境中都起着至关重要的作用，包括发育、分化、炎症、衰老和癌症。更好地理解miRNA产生背后的机制可能对理解癌症和遗传疾病中的基因表达是如何出错的很重要。
虽然微处理器复合物中的过程已经被研究，但对DROSHA的作用仍然知之甚少，研究人员认为，深入了解它的功能对于更好地理解miRNA的生物发生至关重要。由于DROSHA在蛋白质纯化过程中很容易聚集，研究人员试图通过纯化DROSHA蛋白来获得更深入的了解，但由于技术困难而受阻。
为了解决这些问题，研究团队共同表达了来自DGCR8的23个氨基酸，这些氨基酸结合并覆盖了DROSHA的疏水表面，并帮助它在纯化过程中保持结构完整性。IBS研究员Jae-Sung Woo在一份声明中说，如果没有疏水相互作用，DROSHA蛋白质会异常折叠并聚集，这使得它们无法进行近距离成像。
由于他们能够在纯化过程中保持蛋白质的结构完整性，研究人员能够进行x射线晶体学来获得其结构的第一张清晰图像。
近距离观察蛋白质的晶体结构证实了IBS团队的结论以前的研究结果结果显示，DROSHA有两个dgcr8结合位点，为微处理器的组装提供了清晰的图像。
这项新研究帮助研究人员确定DROSHA的形状具有独特的物理特征，包括一个可以完美容纳初级miRNA的“肿块”。他们认为，凸起可能作为一个测量指南，并指示DROSHA分裂的11个碱基对的距离。
对DROSHA结构的仔细分析还揭示了与另一种RNase III酶Dicer出人意料的结构相似性，为RNase III家族的进化提供了一种见解。他们的研究表明，II类RNase III酶(如DROSHA)可能是从早期后生动物祖先的III类RNase III酶(如Dicer)进化而来的。这可能导致了动物mirna的出现。
研究人员说，实现这一成像突破为更好地理解细胞繁殖和令人兴奋的新应用打开了大门。他们相信，建立在这些知识的基础上是设计新的方法来调节和控制基因表达的基础，这有一系列的应用，包括构建新的抗真菌药物和阻止肿瘤生长。
IBS研究员Sung Chul Kwon在一份声明中补充说:“未来，我们计划解决pri-miRNA结合微处理器复合物的结构。”