tmRNA

tmRNA 是存在于细菌的一类稳定的小RNA，tmRNA 发现于20世纪80年代，长期以来不被重视，因其同时具备信使RNA和转录RNA的功能而在最近5年中引起了研究者的浓厚兴趣。目前对它的研究重点放在对其结构和功能上.并认为它是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的物质基础之一。

在细菌的生活周期里,如何保持正确的蛋白质翻译始终是一个大问题,翻译错误可源于基因的转录阶段或翻译阶段.导致的后果是结合mRNA的核糖体由于不能及时地同mRNA分离而“滞留”在mRNA上,不能加入下一次循环,这对核糖体资源有限的细菌来说,是十分不利的,而翻译错误的几率在细菌应激状态下明显升高。

tmRNA的功能有(1)：将“滞留”在mRNA上的核糖体解脱下来.(2):将一段信号肽加在有缺陷的蛋白质C末端,使其有效的水解。

tmRNA结构

目前关于结构的了解均来自生物学种系比较,化学修饰,因此均是推测性的.直接证据有赖于tmRNA的晶体结构研究。

tmRNA的5’和3’末端构成tRNA样区域, 3’末端有CCA保守序列和G:U碱基对.tmRNA 样区域同样有结合茎,T臂,D环。和典型t RNA不同的是它没有反密码茎环结构，而是同tmRNA 其余部分前后相连。另一重要区域是mRNA区域,内含一段开放阅读框，负责编码长10/15aa的信号肽，后面是位于发夹结构中的终止密码子。两个区域之间有4个假结状结构，也有5个和仅有1个的报导。

tRNA样区域的结构类似典型tRNA 的四叶草结构，其折叠方式类似于t RNA。其结构的维持与D和T环之间的相互作用有关。虽然t     RNA样区域没有密码子—反密码子复合体以供核糖体A位识别，有证据表明tmRNA自身或与其结合的蛋白质具有类似核糖体A位识别功能。t RNA样区域周围有高度保守的碱基序列。据认为对tmRNA的空间构像和功能有重要作用，同时tRNA样区域同其mRNA区域也存在着相互作用，两者之间的功能应该有相互联系。

四个假结状结构中，离tRNA样区域最近的PK1区域被认为对维持tmRNA功能有关，其余3个假结状结构似乎作用不大。假结状结构对维持空间构象的作用，值得进一步研究。PK2区域在某些细菌中有亚结构存在，该亚结构可能与t RNA样区域和mRNA区域的相互作用有关。

tmRNA的作用模型

目前的模型是由Karzai et al 提出的，基本得到同行的公认，但其细节并未完全证明。

细菌中蛋白质翻译过程的结束，有赖于转录子的完整性。如在转录过程中由于某种蛋白质因子结合在某基因的操纵子区域而影响了转录子的完整性，或是转录子在转录后加工过程中被不恰当地切断，都有可能使在翻译中的mRNA序列缺失终止密码子。而终止密码子的存在是多肽释放因子被吸引到核糖体附近并发挥作用的必备条件，设想一下当核糖体移动到这条不完整的mRNA的3‘端时会出

现怎样的情况：核糖体不能与mRNA脱离，P位的不完整蛋白质亦不能及时释放，而核糖体的滞留同不完整蛋白质的最终释放一样，都可能对细菌产生不利影响。

该模型认为，3‘携有丙氨酸的tmRNA通过尚未被证实的机制来识别滞留的核糖体，并进入核糖体的A位，通过转肽反应，将丙氨酸同滞留在P位的蛋白质相连接，随后tmRNA进入P位，此时，核糖体将从mRNA脱离下来，转而结合在tmRNA的mRNA区域，并开始翻译一段10aa的信号肽，信号肽连接在刚翻译的多肽C末端，由ORF提供终止密码子。该序列氨基酸在细菌中高度保守，其序列为AANDENYALAA.该信号肽被水解蛋白识别，随后该融合蛋白被水解蛋白彻底破坏。

该模型在使用外源性或人工合成的不完整mRNA上得到证实。 在少数内源性mRNA上亦支持此模型[10]，将信号肽的最后两个氨基酸改变为DD，蛋白质中同样会出现携带有DD十肽，只是不被蛋白水解酶识别。同样，改变CCA-端接合的丙氨酸为组氨酸，或将对氨酰化有重大影响的G: U 摆动对加以改造，均直接影响到tmRNA的两大功能。