剪接位点、分支点与套索(splice sites, branch point, lariat)
/ splyce sytes; branch point; LASS-oh (LARE-ee-at) /
如果说剪接是要以外科级的精度把内含子切下来,那么细胞就需要清晰无误的标记,告诉它:内含子从这里开始、到这里结束、绕着这个支点折叠。这些标记就是剪接位点和分支点;而内含子在被切除时形成的那个奇特环状结构,就叫套索——取自牛仔的绳套。
几乎每个内含子的5'端都以两个碱基GU开头(5'剪接位点,也叫供体位点),3'端都以两个碱基AG结尾(3'剪接位点,或受体位点)——这就是GU-AG规则。在那个3'端前面不远处,坐着分支点,那是一个特定的腺嘌呤(A)核苷酸。剪接分两步化学反应完成。第一步,那个分支点A的2'-OH去攻击5'端的GU,在那里把链切断,并把内含子的前端反接到分支A上——这就把内含子弯成一个带尾巴的闭合环,即套索。第二步,被释放出的第一个外显子的末端去攻击3'端的AG,把内含子彻底切下来,并将两个外显子接合。内含子以套索的形式离开,随后被解套并降解。
正是这些信号让剪接如此精准——也正是它们让剪接如此脆弱。一处毁掉某个GU或AG、或者在外显子内部造出新的GU/AG的单点突变,都可能让剪接体在错误的位置下刀。这类剪接位点突变是遗传病的一大常被忽视的成因;一个离任何蛋白质编码字母都很远的碱基改变,仍可能因为破坏了基因的剪接方式而毁掉这个基因。
示意地写:外显子1 | GU……(分支A)……AG | 外显子2。第一步把5'端的GU系到分支A上,形成套索环;第二步把外显子1接到外显子2上,并释放出套索状的内含子。
GU-AG两端与内部的分支点A引导两次切割;内含子以环状的套索形式离开。
GU-AG规则覆盖了绝大多数内含子,但并非绝对——有一类罕见的次要内含子使用AU-AC两端,并由它自己的次要剪接体处理。分支点是通过一种不寻常的2'对5'键连接的,与普通的3'对5'骨架不同,正是这一点让套索成为一个真正的环。