近日，《科学》杂志刊登了一项来自普林斯顿大学的研究，首次揭示了人体先天免疫系统中重要作用因子——RNase L酶的三维结构。这一发现为深入理解RNase L在抗病毒、抗细菌感染中的作用机制，以及其与前列腺癌和肥胖等疾病的关联提供了重要线索。

研究团队由普林斯顿大学分子生物学系助理教授Alexei Korennykh领导。他表示，RNase L是人体先天免疫系统的“第一响应者”，能够通过切割病毒RNA来抵御感染。研究发现，RNase L的三维结构由两个几乎完全相同的亚基（称为原聚体）组成，其中一个原聚体负责识别并结合RNA，而另一个则负责切割RNA。这种功能分工的机制在酶学研究中极为罕见。

先天免疫系统是人体抵御外界病原体入侵的第一道防线。其核心机制之一是通过产生干扰素来激活RNase L。当病毒或细菌感染细胞时，干扰素会将危险信号传递给邻近的健康细胞，激活RNase L，使其切割外源RNA，阻止病原体的扩散。

研究团队通过构建RNase L的晶体结构，结合X射线衍射技术，成功解析了其三维结构。博士后研究员Jesse Donovan和研究生韩雨辰（音译）在多次试验后，利用自动化系统成功生成了RNase L的晶体。随后，研究人员通过强大的X射线分析了晶体的原子排列，揭示了RNase L的分子机制。此外，研究生Sneha Rath通过合成RNA片段进一步研究了RNase L切割RNA的机制，其结果与晶体结构研究相吻合。

研究还发现，RNase L基因的某些突变与遗传性前列腺癌密切相关，因此该基因也被称为“遗传性前列腺癌1（hereditary prostate cancer 1）”。通过解析RNase L的三维结构，科学家能够更好地理解这些突变如何影响酶的功能，甚至导致癌症。此外，RNase L还被发现与胰岛素功能密切相关，并可能在肥胖的发生中发挥重要作用。

这一研究为开发增强或抑制RNase L活性的治疗策略提供了重要基础。例如，通过调控RNase L的活性，未来可能实现对病毒感染、癌症以及代谢性疾病的精准治疗。

原文检索：

Yuchen Han, Jesse Donovan, Sneha Rath, Gena Whitney, Alisha Chitrakar, and Alexei Korennykh. Structure of Human RNase L Reveals the Basis for Regulated RNA Decay in the IFN Response. Science, 27 February 2014; DOI:10.1126/science.1249845