10月21日，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）陳玲玲研究員受邀在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Molecular Cell發(fā)表了題為“Expanded regulation of circular RNA translation”文章，對(duì)同期同刊發(fā)表的環(huán)形RNA翻譯相關(guān)研究工作進(jìn)行了導(dǎo)讀和展望。

　　外顯子反向剪接來(lái)源的環(huán)形RNA是共價(jià)、閉環(huán)、單鏈的RNA分子。美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院Howard Y. Chang研究組通過(guò)大規(guī)模篩選鑒定了一系列可驅(qū)動(dòng)環(huán)形RNA翻譯的internal ribosome entry site（IRES，核糖體進(jìn)入位點(diǎn)）元件，并對(duì)產(chǎn)生的部分多肽進(jìn)行了驗(yàn)證及功能闡釋。該研究于2021年10月21日發(fā)表于Molecular Cell。

　　環(huán)形RNA雖然在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中普遍表達(dá)，但通常表達(dá)量較低且呈組織和細(xì)胞特異性。雖然已有報(bào)道發(fā)現(xiàn)小部分內(nèi)源環(huán)形RNA可以在細(xì)胞內(nèi)翻譯多肽，環(huán)形RNA翻譯產(chǎn)生的多肽功能尚不明確。在該工作中，研究人員建立了一種可翻譯表達(dá)綠色熒光蛋白質(zhì)eGFP的環(huán)形RNA翻譯篩選系統(tǒng)，鑒定到約17,000個(gè)可驅(qū)動(dòng)環(huán)形RNA翻譯的候選IRES元件，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的系列IRES元件驅(qū)動(dòng)環(huán)形RNA翻譯進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)IRES中具有一定二級(jí)結(jié)構(gòu)的SuRE（structured RNA element）元件和18S rRNA互補(bǔ)序列均可促進(jìn)環(huán)形RNA翻譯。進(jìn)一步的，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有環(huán)形RNA數(shù)據(jù)庫(kù)分析，結(jié)合多肽組學(xué)及質(zhì)譜鑒定，研究人員捕獲了124個(gè)與內(nèi)源環(huán)形RNA開放閱讀框（Open Reading Frame, ORF）相一致的多肽，其中15個(gè)多肽序列跨越環(huán)形RNA特有的反向剪接位點(diǎn)，說(shuō)明這些多肽確定為環(huán)形RNA翻譯產(chǎn)生。最后，研究人員以FGFR1基因編碼的環(huán)形RNA翻譯產(chǎn)生的多肽circFGFR1p為例，發(fā)現(xiàn)這種缺失FGFR1 酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的多肽circFGFR1p能夠與細(xì)胞內(nèi)FGFR1蛋白質(zhì)相互作用抑制細(xì)胞增殖；此外，這種調(diào)控在細(xì)胞熱休克應(yīng)激條件下更加明顯，揭示了低表達(dá)的環(huán)形RNA翻譯產(chǎn)生的多肽在細(xì)胞應(yīng)激條件下發(fā)揮功能的分子機(jī)制。該工作不僅系統(tǒng)研究了驅(qū)動(dòng)環(huán)形RNA翻譯元件及調(diào)控機(jī)制，也為利用環(huán)形RNA翻譯的特性在體外作為新型基因表達(dá)平臺(tái)提供借鑒。

　　陳玲玲研究員為本文的通訊作者，陳玲玲研究組博士后劉楚霄為本文的第一作者。

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276521007760