Nature Communications 解析 NAT10 乙酰转移酶结构，RNA 修饰靶点从功能关联走向原子层机制

学术圈重大事件 · 发布 2026-06-20T19:14:00+08:00 · 更新 2026-06-20T19:19:02+08:00

核心结论

Nature Communications 6 月 20 日发表 NAT10 结构论文，报告真核 NAT10 与设计型胞苷-CoA 配体结合的单颗粒冷冻电镜结构，并在 THUMPD1 适配蛋白参与下重构 tRNA 乙酰化机制。NAT10 异常与癌症和早衰综合征相关，这项工作把 RNA ac4C 修饰从相关性推进到可解释催化位点、RNA 结合方向和潜在药物靶向边界。

Nature Communications 6 月 20 日上线论文 “Structure of the NAT10 acetyltransferase and mechanism of tRNA acetylation”。NAT10 是真核细胞中催化 RNA N4-acetylcytidine（ac4C）修饰的核心乙酰转移酶；既有研究已把 NAT10 失调与癌症、早衰相关综合征和细胞应激联系起来，但其乙酰转移酶活性如何协调 RNA 结合与催化，仍缺少清晰结构解释。

论文用单颗粒冷冻电镜解析了嗜热真菌 NAT10 与设计型胞苷-CoA 辅因子配体结合、并在有无 ADP 条件下的结构。作者描述 NAT10 形成对称的心形二聚体，Gcn5 相关 N-乙酰转移酶（GNAT）结构域呈非典型开放活性位点，两侧由保守解旋酶和 RNA 结合结构域支撑。换句话说，这不是单个催化口袋的局部模型，而是一套解释“酶如何抓住 RNA 并完成乙酰化”的整体构型。

关键细节在于，团队在 THUMPD1 适配蛋白存在下重构 tRNA 乙酰化，指出 Ct NAT10 中 His548 和 Tyr549 两个保守活性位点残基，以及靠近和远离活性位点的两个碱性区域共同支持催化。论文还提出，催化效率更可能受 RNA 结合方向控制，而不只是结合亲和力。结构指导突变实验进一步显示，NAT10 乙酰转移酶活性对真菌热适应和哺乳动物依托泊苷诱导细胞衰老都具有必要性。

这条进展的意义在于，它把 RNA 修饰领域一个长期被视为“重要但难以精准干预”的酶，拆成可验证的结构模块和功能残基。对癌症生物学、RNA 药物和衰老机制研究者来说，后续可以更具体地问：哪些疾病表型依赖 NAT10 催化活性，哪些只是表达或定位改变；小分子是否能区分 NAT10 的 RNA 乙酰转移酶功能和其他细胞作用。

仍需谨慎的是，页面标注该稿为未编辑早期版本，正式排版前仍可能修订；结构和突变证据也不等于已有临床候选药物。更稳妥的定位是：这项论文提供了 NAT10 靶向研究的结构地基，后续价值取决于选择性抑制剂、细胞类型特异性和疾病模型中的功能验证。

信息来源

• Nature Communications：Structure of the NAT10 acetyltransferase and mechanism of tRNA acetylation
• DOI：10.1038/s41467-026-74222-6

可信度说明

来源为 Nature Communications 同行评议开放论文，页面列出发表日期、摘要、作者、资助、DOI 和开放许可。证据边界在于 Nature 页面同时声明该版本为未编辑稿；实验主要支持结构和机制层面，治疗转化、选择性药物和人体疾病相关性仍需后续验证。

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