RNA加工与RNA世界

5'端7-甲基鸟苷帽(5' cap)

/ five-prime SEV-en METH-il-GWAH-no-seen cap /

把它想成一封重要信件正面那枚封口的火漆印。它一下子告诉收信人三件事:这是真的、是寄给你的、而且没被破坏。5'帽就是盖在真核生物mRNA前端的那枚印——一个小小的化学徽章,标明这条信息货真价实、可以阅读。

从化学上说,帽子是一个经过修饰的鸟嘌呤核苷酸,粘在RNA最前面那个碱基上,但接法很特别,是倒着接的。核苷酸通常是5'接3';而这里加帽的鸟嘌呤是通过一座由三个磷酸搭成的桥,以5'对5'的方式接上去的,而且这个鸟嘌呤在它环上的第7号位置多带了一个甲基(CH3)——所以叫7-甲基鸟苷,常写作m7G。这个奇特的5'对5'连接是关键所在:它让分子前端不再留有普通的游离5'端供酶去抓握。帽子加得很早,转录才进行了大约25到30个碱基、RNA聚合酶还在干活时就加上了。

帽子以好几种方式发挥作用。它保护mRNA的前端不被外切核酸酶啃咬——这类酶专从游离的5'端开始嚼RNA——所以带帽的信息能活得久得多。它是核糖体小亚基在翻译开始前用来找到并装载mRNA的停靠信号。它还帮助成熟mRNA从细胞核里输出,并帮助剪接体切除第一个内含子。在真核细胞质里一条没戴帽的mRNA会被当成垃圾,迅速销毁。

帽子可以草绘为 m7G-5'ppp5'-N……,其中甲基化的鸟嘌呤(m7G)通过三个磷酸(ppp)连到第一个被转录的碱基(N)上,两个5'碳彼此相对,而不是通常的首尾相接。

帽子是一个倒接的甲基鸟苷,既屏蔽5'端,又向核糖体标示这条信息。

帽子并不是被翻译的遗传信息的一部分——没有任何密码子是从它身上读取的。它是一个标签兼盾牌,而非编码序列;现代mRNA疫苗就依赖一个优质的人工合成帽子,来让它们的RNA保持稳定且可被翻译。

又称
5' capm7G cap7-methylguanosine cap5'帽甲基鸟苷帽