Argonaute 蛋白質家族 是參與RNA干擾 (RNAi)的一系列蛋白質 ,可與siRNA 、miRNA 與piRNA 等小非編碼RNA結合,為RNA誘導沉默複合體 (RISC)的重要組成部分,RISC可與和其中小RNA序列互補的mRNA ,進而促進其降解或抑制其轉譯 ,達到基因靜默 的效果[ 1] 。此蛋白家族的名稱來自扁船蛸 的學名 (Argonauta argo ),因發表者認為AGO1基因突變 的阿拉伯芥 外形和其相似而得名[ 2] 。
Argonaute蛋白質家族的蛋白從N端 自C端 包含N、L1、PAZ 、L2、M與PIWI 等6個結構域 [ 3] ,其中PAZ結構域 可識別小RNA3′端 的單股突出鹼基而與之結合;PIWI結構域有內切酶 活性,可負責切割目標mRNA,但也有些Argonaute家族蛋白的PIWI在演化過程中喪失了內切酶的功能。人類基因組 共編碼8種Argonaute蛋白,其中AGO1-4均可與miRNA結合,但僅AGO2具有內切酶活性[ 4] 。植物的AGO1參與miRNA介導的mRNA降解,其AGO4則不參與mRNA降解,但與siRNA結合後可啟動DNA甲基化 等表觀遺傳調控 而抑制目標基因表現[ 5] 。
應用
2016年,河北科技大學 的韓春雨 在《自然-生物技術 》期刊發表名為NgAgo 的基因編輯 技術,使用格氏嗜盐碱杆菌 (Natronobacterium gregoryi )的Argonaute蛋白切割DNA,但結果備受質疑,原論文於隔年被期刊撤回[ 6] 。2017年,伊利諾大學厄巴納-香檳分校 團隊使用古菌激烈火球菌 的Argonaute蛋白(PfAgo)為人工限制酶 ,於體外 切割DNA[ 7] 。
參考文獻
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