Dicer、Argonaute與RISC複合體(Dicer, Argonaute, RISC)
/ DY-ser; AR-go-nawt; risk /
如果說RNA干擾是一場搜索並清除的行動,那它需要兩件裝備:一台把原料切成可入口嚮導的碎紙機,和一名拿著一根嚮導去搜尋相符目標的獵手。Dicer就是那台碎紙機,Argonaute就是那名獵手,而裝好嚮導的獵手加嚮導組合,就叫RISC。
Dicer是一種酶,它抓住一條長長的雙鏈RNA(或者一個摺疊好的微小RNA前體),把它切成約21到23個核苷酸長的短片段——一截截整齊的雙鏈小RNA,帶有特徵性的兩鹼基突出末端。每個片段的其中一條鏈隨後被交給Argonaute,也就是RNA誘導沉默複合體RISC的核心。Argonaute鉗住嚮導鏈,把它當作搜索詞:它掃描信使RNA,把嚮導與之配對。如果匹配良好,Argonaute就動手:有些Argonaute蛋白是切片機,會把靶RNA一切為二(這是siRNA驅動的沉默的典型情形),而在微小RNA驅動的沉默裡,RISC更常只是阻斷翻譯並觸發降解。嚮導可以反覆使用,所以一個裝好的RISC能沉默許多個靶分子。
這兩種蛋白質是siRNA通路和微小RNA通路共同的引擎——同一套先Dicer後Argonaute的邏輯,只是由不同來源的小RNA來餵料。理解了RISC,也就解釋了如今進入臨床的那些藥物:小干擾RNA藥物不過是設計好的人工嚮導,讓它裝進病人自己的RISC裡,沉默一個致病基因。那些深入的工具用途(作為工程手段的設計型siRNA和CRISPR嚮導RNA)在別處詳述;這裡我們認識的是這台天然機器本身。
一步步來:一條長長的雙鏈RNA進入;Dicer把它切成22鹼基的片段;其中一條鏈裝進Argonaute,形成RISC;RISC在細胞裡掃描,找到一條相符的mRNA,與之鹼基配對,Argonaute將它切開——基因即被沉默。
Dicer負責切碎,Argonaute攜帶嚮導,RISC則找到並沉默相符的信息。
並非每個Argonaute都能切割。人類有好幾種Argonaute蛋白,其中只有一種保留了切割活性;其餘的則通過阻斷翻譯、招募降解因子來實現沉默。所以把嚮導裝進RISC,並不總意味著靶標會被一切為二。