韩国研究财团18日表示，韩国科学技术院（KAIST）Lee Gwangrok 教授研究团队通过单分子分析，阐明了核糖核酸（RNA）降解酶“Xrn1（在真核细胞中负责清除不必要或受损RNA的代表性酶）”在不直接利用三磷酸腺苷（ATP，指上述降解酶在分解核酸或RNA合成的全部过程中所必需的化学能量）等化学能量的情况下，如何分阶段解开并降解RNA结构的工作机理。
RNA在细胞内完成遗传信息传递的角色后，必须被降解，细胞功能才能保持正常。在这一过程中，要解开RNA，一般需要使用三磷酸腺苷等化学能量，并依赖解旋酶（Helicase，一种将螺旋状缠绕链条解开的酶）。
尤其是，在RNA降解过程中发挥主要降解酶作用的Xrn1，被认为与细胞内RNA浓度调节、抗病毒防御、免疫反应、癌细胞存活调控等生理过程密切相关。
但对于并不具备典型解旋酶结构的Xrn1，是如何解开并降解RNA复杂的二级、三级螺旋结构这一点，迄今尚未有明确结论。
为此，研究团队利用单分子荧光分析实时观测Xrn1解开RNA结构的过程，确认Xrn1并非在RNA上连续平滑移动，而是通过分阶段破坏结构并向前推进。
单分子荧光分析是一项精密技术，可在纳米尺度上观测酶分子在RNA上的运动方式。
通过这一技术得到的结果显示，Xrn1在RNA降解过程中，会先将产生的化学能量以机械能形式加以储存，随后再以爆发式方式释放，从而突破RNA结构，像一台强有力的“分子机器”那样运作。
Lee 教授表示：“本次研究证明，体内酶类不仅仅是简单化学反应的媒介，而是像经过物理化学精密设计的‘生物分子机器’那样发挥作用。这将成为今后理解与RNA代谢异常相关的多种疾病分子原理的重要基础资料。”
此外，本研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团推进的核心研究（战略型）、合成生物学核心技术开发项目及基础研究室项目的支持下完成。研究成果已于本月10日发表在生命科学领域国际学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）。
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