核糖开关(riboswitches)指的是mRNA一些非编码区的序列折叠成一定的构象,这些构象的改变应答于体内的一些代谢分子,从而通过这些构象的改变达到调节mRNA转录的目的。
核糖开关主要由两部分组成,分别是感受外界配体的适体域(aptamer domain AD)和调控基因表达的结构域-表达平台(expression platform EP),两部分的作用机理可简单叙述为,配体同适体域特异性地结合,引起适体域构象的变化,从而影响到表达平台构象的变化,进而调控基因的表达。
1:转录水平的调控 :主要是控制终止子和抗终止子的形成,达到调控的目的
2:翻译水平的调控:控制剪切功能
在革兰氏阳性菌中,6-磷酸-葡糖胺(GlcN6P)的结合诱导glmS核糖开关型核酶在5’-UTR内的裂解,所形成片段的5’-OH刺激RNaseJ降解其下游的全mRNA链。由此造成基因翻译的6-磷酸-葡糖胺抑制效应。
核糖开关并非总是作为单个调控单位发挥功能,有时整个核糖开关或者两个传感结构域会彼此相邻排列。例如,很多甘氨酸核糖开关由两个甘氨酸传感器组成,两者为一端短小的连接臂隔开,而且还能与第三者相互作用。此外,具有不同特征的核糖开关串联在一起的意义是很明显的:仅当两种适配性化合物同时共存于一个细胞中时,这种串联型核糖开关才会调节基因的表达,因此属于一种双输入的逻辑门控开关。