脫腺苷酸酶與RNA代謝調控*

廖小燕 閆永彬

（清華大學生命科學學院，北京 100084）

真核基因轉錄后的直接產物是核內不均一RNA （heterogeneous nuclear RNA，hnRNA），需要經過一系列的加工和修飾后才能成熟和發揮功能［1］。成熟真核mRNA的5'端通常存在7-甲基鳥嘌呤帽子結構（cap），而3'端存在長度不等的多聚腺苷酸（poly（A））尾結構。哺乳動物mRNA 的poly（A）尾平均長度約為200 nt［2］，酵母中約70 nt［3］。poly（A）尾的長度是由聚腺苷酸化和脫腺苷酸化共同調節，影響著真核生物mRNA 的轉錄、質量控制、運輸、翻譯、沉默和降解等過程［4-6］。非編碼RNA的生物合成途徑中也常常伴隨著3'末端寡聚腺苷酸的修飾加工。脫腺苷酸酶（EC 3.1.13.4）屬于3'-5'核酸外切酶，特異性地催化RNA 3'端poly（A）或oligo（A）的水解。絕大多數真核mRNA 的降解途徑依賴于脫腺苷酸化，脫腺苷酸酶作為mRNA 穩定性的負調控因子，在細胞的RNA穩態維持中起重要作用。

到目前為止，人們已經鑒定出了十幾種不同的脫腺苷酸酶。其中，CCR4、CAF1、PAN2 和ANGEL 等普遍存在于絕大多數真核生物中，而PARN、PNLDC1、Nocturnin 以及PDE12 等主要存在于高等生物中［7-14］。根據催化結構域的特征，已知的脫腺苷酸酶屬于DEDD/類DnaQ（CDD ID：cl10012）和EEP（CDD ID：cl00490）兩個超家族。除了高等生物中的CAF1，其他幾乎所有已知的脫腺苷酸酶都包含一個核酸酶結構域和至少一個非催化結構域。值得一提的是，釀酒酵母以及一些低等生物中，CAF1 的兩種同工酶（CAF1a 和CAF1b/POP2）在N 端也具有富含Q/N 的固有無序區域。非催化結構域可能具有兩個潛在的功能：一是參與調控核酸酶結構域的催化特性；二是介導蛋白質相互作用從而調控脫腺苷酸酶的生理功能。在細胞中，PARN和PNLDC1等脫腺苷酸酶以同源寡聚體的形式存在，PAN2 與調控亞基PAN3 形成PAN2-PAN3 復合體才能發揮催化功能，而CCR4和CAF1通常與多個NOT蛋白形成大的CCR4-NOT復合體。……