3月13日，國際學(xué)術(shù)期刊EMBO Journal在線發(fā)表了中國科學(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“ALYREF links 3' -end processing to nuclear export of non-polyadenylated mRNAs”，揭示了出核接頭蛋白ALYREF通過偶聯(lián)histone mRNA加工和出核這兩個(gè)基因表達(dá)過程的重要步驟，調(diào)控組蛋白表達(dá)。

 

        真核細(xì)胞中絕大多數(shù)pre-mRNA的3'端具有polyA尾，復(fù)制依賴型的histone mRNA（RD histone mRNA）是唯一一類不具有polyA的mRNA，其3'端以一個(gè)高度保守的莖環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)尾。Histone mRNA編碼的組蛋白是染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，在核小體組裝、細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期進(jìn)程等多種基本生命過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Histone mRNA的3'端正確加工和高效出核轉(zhuǎn)運(yùn)是染色體復(fù)制和細(xì)胞增殖的基本保證。然而，目前對(duì)這些過程的理解還十分有限。程紅研究組前期工作中，利用iCLIP的方法在基因組范圍內(nèi)鑒定了mRNA出核接頭蛋白ALYREF在mRNA上的結(jié)合位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其主要結(jié)合在具有polyA尾mRNA的5'和3'區(qū)域（Nucleic Acids Res, 2017）。對(duì)iCLIP數(shù)據(jù)的進(jìn)一步深度挖掘發(fā)現(xiàn)，ALYREF不僅結(jié)合polyA+ mRNA，還廣泛而特異地結(jié)合在histone mRNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)區(qū)域，這種結(jié)合主要通過ALYREF與莖環(huán)結(jié)合蛋白SLBP直接互作來實(shí)現(xiàn)。ALYREF在histone mRNA的加工和出核過程中都發(fā)揮重要功能：一方面ALYREF通過與核心加工因子直接互作輔助其招募，從而激活3'端加工；另一方面，ALYREF通過招募出核受體NXF1，促進(jìn)histone mRNA的出核轉(zhuǎn)運(yùn)。重要的是，3'端加工顯著促進(jìn)ALYREF的招募和histone mRNA的出核。此工作揭示了ALYREF協(xié)同調(diào)控histone mRNA加工和出核的功能機(jī)制，延展了對(duì)TREX功能的認(rèn)知，推進(jìn)了對(duì)組蛋白基因表達(dá)調(diào)控的理解。重要的是，該研究成果與程紅研究組近期發(fā)表的論文（Mol Cell, 2019），共同揭示了RNA出核因子調(diào)控新生轉(zhuǎn)錄本命運(yùn)的普遍規(guī)律。

 

        該研究工作得到了武漢大學(xué)周宇教授、美國Rutgers New Jersey Medical School的田斌教授、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李國輝研究員、生化與細(xì)胞所李黨生研究員的大力幫助。該研究工作獲得了科技部、國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中國博士后基金、博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃、中國科學(xué)院的經(jīng)費(fèi)資助，同時(shí)得到了生化與細(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)等平臺(tái)的大力支持。

 

        文章鏈接