RNA降解普遍存在于三域生命中。尽管RNA降解途径高度复杂,但在细菌,古菌和真核生物之间RNA代谢实质上是类似的。在细胞内,降解RNA的核酸酶主要被分为三大类:内切核酸酶、5’端外切核酸酶和3’端外切核酸酶。在细菌中,RNase E、RNase Y和RNase III是主要的内切核酸酶,除此之外,还有5’端外切核酸酶(RNaseJ)和3’端外切核酸酶(PNPase和RNase II/R),但所有这些核酸酶都不能降解短于5个核苷酸的寡核苷酸。通常把长度为2-5nt的寡核苷酸称为nanoRNA,在细菌中已经发现能够降解nanoRNA的寡核酸酶,包括大肠杆菌Orn、枯草芽孢杆菌Nrn A/B和巴尔通氏体属Nrn C。古菌被分为两个最主要的门(广古菌门和泉古菌门),而泉古菌门的成员主要是极端嗜热古菌。嗜热泉生古菌(Aeropyrum pernix)是一株严格好氧泉古菌,其最适生长温度是95℃。在细胞生长过程中DNA会发生自发损伤,如胞嘧啶和腺嘌呤水解脱氨基,鸟嘌呤水解脱嘌呤和氧化。这些自发过程在高温环境下会加速,对极端嗜热微生物的生存造成威胁。在高温和碱性条件下,RNA也会遭受自发水解,因此极端环境会对极端嗜热微生物造成潜在的RNA降解。目前,在古菌中并没有发现任何的Orn同源蛋白。除此之外,古菌中有关寡核酸酶的报道知之甚少,特别是具体的nanoRNA降解途径还不清楚。最近我们在Aeropyrum pernix中发现3个假定的寡核酸酶候选蛋白(Ape0124、Ape1437和Ape2190),并且生化结果证明只有Ape0124具有核酸酶活性。通过蛋白多重序列比对和蛋白同源比对,我们发现Ape0124属于DHH/DHHA1家族,具有高度保守的motif III和motif VI,并且与枯草芽孢杆菌Nrn B同源。除了nano RNase和nano DNase活性,Ape0124也能够降解长链ss DNA和ss RNA,但它偏好短链ss DNA和长链ss RNA底物。作为一个3’端外切核酸酶,Ape0124对3’端碱基以及底物序列没有明显的选择性,然而,3’端磷酸基团会抑制Ape0124的外切核酸酶活性。本研究是第一次报道古菌中寡核酸酶的酶活性,加深理解古菌中完整RNA降解途径以及对nanoRNA降解酶学的认识。