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PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是一类广泛存在于真核生物中并在植物生长发育调节中起到重要作用的蛋白。PPR蛋白可以通过特异性识别其靶标RNAs调节线粒体和叶绿体中pre-mRNA的可变剪接和RNA编辑等转录后加工过程。植物PPR蛋白依据PPR结构域的特征可分为P-class和PLS-class两种类型。Thylakoidassembly8(THA8)属于PLS-class PPR蛋白，其可以介导植物叶绿体中YCF3 intronⅡ的可变剪接，进而调节植物的生长发育。 本研究致力于这一类短小PPR蛋白识别其靶标RNAs分子机理的探究，报道了来源于Brachypodium distachyon和Arabidopsis thaliana种属的THA8的蛋白晶体结构。此外得到了两个不同靶标RNAs与THA8蛋白的复合物晶体结构，为进一步理解PPR蛋白识别靶标RNAs的分子机理提供了更多信息。Brachypodium distachyon种属的THA8包括5个PPR结构域，没有靶标RNA结合时，THA8以单体的形式存在;当有靶标RNAs与THA8结合时，被识别的RNA片段可以诱导THA8发生二聚化或者多聚化。THA8/RNA的复合物结构显示靶标RNA存在于两个THA8单体相互作用的界面上，在两个不同的复合物结构中均出现一个保守的鸟苷酸(G)碱基被埋没在两个毗邻的THA8形成的结合口袋中，介导PPR蛋白与RNA相互作用的氨基酸对于PPR蛋白识别其靶标RNAs至关重要。THA8二聚体或者多聚体的形成也对PPR蛋白结合靶标RNAs具有重要意义，介导THA8之间相互作用的氨基酸被突变之后，靶标RNAs便不能被THA8识别。 基于此项研究，我们提出了这类短小PPR蛋白调控靶标RNAs可变剪接的分子模型，即THA8蛋白通过识别pre-mRNA上的特定核苷酸碱基被诱导形成多聚体，THA8可以同时识别YCF3 IntronⅡ的多个位点，这种蛋白与RNA的复合物结构可以诱导单链mRNA形成多个环状结构，进而招募其他的可变剪接因子参与到mRNAs的加工过程中。此外，我们运用X-ray的方法成功解析了分辨率为2.0(A)的拟南芥PPR蛋白THA8L(At3G46870)的晶体结构，发现其包括五个半PPR结构域，生化实验结果表明THA8L可以与YCF3 intronⅡ特异性结合，THA8L与单链RNA的亲和力远高于双链RNA或者DNA，证明了其功能与介导pre-mRNA的可变剪接相符。部分位于蛋白表面的精氨酸（Arg）和赖氨酸(Lys)突变可以降低PPR蛋白和RNA之间的亲和力，证明PPR结构域中带正电的氨基酸可以通过电荷作用力与带负电的RNA相互作用。基于以上研究结果与已有相关报道，我们提出THA8L与靶标RNA的结合依赖于两种作用力，第一种作用力是PPR结构域上特定氨基酸与RNA碱基之间的相互作用;另一种则是PPR结构域上碱性氨基酸和RNA骨架上酸性磷酸基团之间的作用力。这项研究成果揭示了一种全新的PPR蛋白调控RNA转录后加工的分子机理，对我们进一步理解PPR蛋白的功能和pre-mRNA的可变剪接机制具有重要的意义。