Puf蛋白的功能及作用机制

王臣荣，刘 晶，刘 群*

(1.中国农业大学动物医学院，北京海淀 100193；2.农业部动物流行病学与人畜共患病重点实验室农业部国家动物寄生原虫实验室，北京海淀 100193)

大多数真核生物都严格依赖基因的表达来调控其生命周期。例如，疟原虫和弓形虫通过调控基因的表达以确保其正确的增殖和分化。基因表达调控通常在转录和转录后水平上调控，而基因转录后水平的调控比转录水平调控更快，所以机体在应对各种环境变化上，基因转录后水平的调控被认为是一种快速有效的策略。

在真核细胞中，基因的表达通常通过mRNA 3端非翻译区(3′UTR)来调控。许多mRNA 3′UTR含有与RNA结合蛋白(RBP)结合的调控元件。RBP通过作用于RNA的代谢在转录后调控中起着至关重要的作用[1]。RBP通常具有保守的基序或结构域，例如RNA识别基序、五肽重复序列、锌指、KH结构域、DEAD/DEAH框以及Pumilio/FBF结构域(Puf域)。在真核生物中Puf家族(果蝇Pumilio蛋白和秀丽隐杆线虫Fem-3结合因子合称)是一大类保守的RBP家族。Puf主要通过结合mRNA 3′UTR中的特定识别序列来控制其稳定性和翻译，从而控制各种生理过程[2]。

Puf家族至少由3个亚家族组成：①经典Puf蛋白，其结构域三维结构类似于一个新月形结构，该新月形结构以序列特异性方式与单链RNA结合。Puf蛋白结合3′UTR中含有-UGU-的核心特异性序列进而调节靶mRNA的表达，并且Puf蛋白的靶mRNA的种类或功能在进化上较为保守；②Puf-A亚家族结构域呈现L形，其通过与磷酸骨架的相互作用与RNA/DNA结合；③Nop9亚家族结构域呈现C形，其通过识别序列和RNA的结构元件来调控基因的表达。……