程紅研究組首次揭示SF3b協(xié)調(diào)mRNA加工與出核間平衡的新機(jī)制
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時(shí)間:2019-04-03
3月28日,國際學(xué)術(shù)期刊PNAS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“A U2-snRNP-independent role of SF3b in promoting mRNA export”,首次揭示了SF3b調(diào)控mRNA加工與出核間平衡的全新功能機(jī)制。
程紅研究組長期從事mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)與pre-mRNA加工之間復(fù)雜關(guān)聯(lián)的機(jī)制與功能研究。近期工作(Mol Cell 2019; EMBO J 2019)發(fā)現(xiàn),處于基因表達(dá)下游的mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)不僅受到上游轉(zhuǎn)錄和pre-mRNA加工步驟的影響,還可以通過mRNA出核因子和加工因子之間的相互作用,反向調(diào)控轉(zhuǎn)錄和pre-mRNA加工,這種反向調(diào)控可能對(duì)于基因表達(dá)的精準(zhǔn)進(jìn)行尤為關(guān)鍵。截至目前,關(guān)于mRNA加工與出核間關(guān)聯(lián)的研究多數(shù)集中在彼此偶聯(lián)和協(xié)同的功能和機(jī)制上。為了確?;虮磉_(dá)的高效準(zhǔn)確進(jìn)行,細(xì)胞還需要維持mRNA加工與出核之間的平衡,然而這種平衡如何得以維持至今仍不清楚。
SF3b作為核心剪接因子U2 snRNP的組分在pre-mRNA剪接和3' 端加工中發(fā)揮重要功能。程紅研究組最新研究發(fā)現(xiàn),SF3b結(jié)合成熟mRNA,并與重要出核因子THO相互作用,將THO招募到mRNA上,促進(jìn)mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)。有趣的是,SF3b以一種互斥的方式,或組裝成U2 snRNP輔助pre-mRNA加工,或組裝到成熟mRNP中促進(jìn)其出核轉(zhuǎn)運(yùn)。該項(xiàng)研究揭示了SF3b促進(jìn)mRNA出核的全新功能,闡釋了SF3b協(xié)調(diào)mRNA加工與出核之間平衡的功能與機(jī)制。
博士研究生王可為本文第一作者,該工作得到了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院黃晶教授和雷鳴教授、武漢大學(xué)周宇教授、哈佛大學(xué)Robin Reed教授和生化與細(xì)胞所李黨生研究員的大力支持。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)和中國科學(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。

SF3b在U2 snRNP與成熟mRNA間分布的模型