9月7日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊J Cell Biol 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所程紅研究組的最新研究成果“Intronless mRNAs transit through nuclear speckles to gain export competence”，首次揭示了具備出核能力的RNP的裝配位點(diǎn)——亞細(xì)胞核結(jié)構(gòu)nuclear speckle。
Nuclear speckle作為一種高度動(dòng)態(tài)變化的亞細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，從發(fā)現(xiàn)至今已有近60年的歷史。由于nuclear speckle中富含大量剪接因子，迄今對(duì)于其功能的研究主要集中在剪接相關(guān)的功能與調(diào)控。目前，唯一被廣泛接受的speckle的功能是剪接因子的貯存位點(diǎn)。除剪接因子外，mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)因子也主要在nuclear speckle中富集，并且當(dāng)mRNA出核受抑制時(shí)，mRNA也往往滯留在nuclear speckle中。然而，nuclear speckle是否在mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮功能還不清楚。
程紅研究組長(zhǎng)期從事RNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)的功能與機(jī)制的研究，近幾年在新生轉(zhuǎn)錄本出核或降解的命運(yùn)決定研究中取得一系列進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中mRNA出核蛋白ALYREF主要結(jié)合在mRNA的5’區(qū)域（Nucleic Acids Res，2017），通過(guò)與RNA降解機(jī)器競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合5’帽結(jié)合復(fù)合體（CBC）來(lái)決定新生RNA出核或降解的命運(yùn)（EMBO J，2017）；這種命運(yùn)決定在轉(zhuǎn)錄后、RNA尚未進(jìn)入到nuclear speckle之前發(fā)生在細(xì)胞核質(zhì)中，這種早期命運(yùn)決定對(duì)于防止異常轉(zhuǎn)錄本的出核轉(zhuǎn)運(yùn)至關(guān)重要（Nucleic Acids Res，2018）。
在該項(xiàng)工作中，博士研究生王可等人在研究員程紅的指導(dǎo)下，巧妙地利用天然不含內(nèi)含子基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA（intronless mRNA），揭示了具備出核能力的RNP的裝配位點(diǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn)，不經(jīng)過(guò)剪接的intronless mRNA在細(xì)胞核內(nèi)也定位在nuclear speckle中，這種定位是通過(guò)intronless mRNA中的ESE序列結(jié)合SR蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)的；nuclear speckle的定位明顯促進(jìn)mRNA出核因子的招募以及mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)的進(jìn)行；并提供證據(jù)支持關(guān)鍵出核因子TREX的招募確實(shí)在nuclear speckle中發(fā)生。該研究首次揭示具備出核能力的RNP的裝配位點(diǎn)，提示進(jìn)入nuclear speckle是mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的一個(gè)重要質(zhì)量監(jiān)控步驟，拓展了對(duì)于nuclear speckle功能的認(rèn)識(shí)。
該研究工作獲得科技部、自然科學(xué)基金委的經(jīng)費(fèi)資助，同時(shí)得到生化與細(xì)胞所細(xì)胞分析技術(shù)平臺(tái)、分子生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)等的支持。
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