分子伴侣如何“手把手”帮助组装RNA沉默复合体

RNA诱导沉默复合体（RISC）是细胞内调控基因表达的核心机器，其核心成分是AGO蛋白与小RNA组成的复合物。长期以来，科学家知道小RNA需以双链形式装载到AGO上，且这一过程依赖热休克蛋白HSP70和HSP90，但具体机制一直不清楚。本研究首次在人体中鉴定出一个关键中间体——AGO–HSP90–p23复合物，并将其命名为'AGO成熟复合物（AMC）'。AMC能捕获尚未结合RNA的AGO蛋白，使其处于一种特殊的'RNA空载'状态。研究人员纯化出该复合物，并证明它能在体外完整重现RISC从头组装的全过程：既能装载小RNA，又能驱动AGO蛋白自身正确折叠。通过冷冻电镜技术，团队解析了AMC结合microRNA双链的高分辨结构。结果令人意外：此时AGO蛋白呈现高度开放的构象——其N端结构域与负责结合RNA的PAZ–MID–PIWI模块完全分离，分别锚定在HSP90二聚体的两端，仅靠一段未折叠的L1连接肽相连。这种打开状态暴露出一个带正电荷的凹槽，恰好可容纳带负电的RNA双链。进一步实验发现，只有带有5′端磷酸基团的RNA双链才能有效促进AGO折叠，而单链RNA则完全无效。这说明RNA双链本身不只是被装载的'货物'，更像一位'分子向导'或'辅助伴侣'，主动指导AGO各结构域有序组装。这些发现不仅阐明了RISC组装的基本原理，还使AMC成为一种实用的'分子工具'：科学家可利用它系统测试不同RNA序列、长度、化学修饰对AGO装载效率的影响，从而理性设计疗效更好、稳定性更强的小干扰RNA（siRNA）药物。此外，该研究也拓展了人们对分子伴侣作用的理解——它们并非单独工作，而是与特定配体（如RNA）协同，精准引导客户蛋白完成复杂折叠。