9月7日，國際學(xué)術(shù)期刊J Cell Biol 在線(xiàn)發(fā)表了中國科學(xué)院生物化學(xué)與細胞生物學(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)——亞細胞核結構nuclear speckle。
Nuclear speckle作為一種高度動(dòng)態(tài)變化的亞細胞核結構，從發(fā)現至今已有近60年的歷史。由于nuclear speckle中富含大量剪接因子，迄今對于其功能的研究主要集中在剪接相關(guān)的功能與調控。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出核轉運因子也主要在nuclear speckle中富集，并且當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出核轉運過(guò)程中發(fā)揮功能還不清楚。
程紅研究組長(cháng)期從事RNA出核轉運的功能與機制的研究，近幾年在新生轉錄本出核或降解的命運決定研究中取得一系列進(jìn)展，發(fā)現在細胞中mRNA出核蛋白ALYREF主要結合在mRNA的5’區域（Nucleic Acids Res，2017），通過(guò)與RNA降解機器競爭結合5’帽結合復合體（CBC）來(lái)決定新生RNA出核或降解的命運（EMBO J，2017）；這種命運決定在轉錄后、RNA尚未進(jìn)入到nuclear speckle之前發(fā)生在細胞核質(zhì)中，這種早期命運決定對于防止異常轉錄本的出核轉運至關(guān)重要（Nucleic Acids Res，2018）。
在該項工作中，博士研究生王可等人在研究員程紅的指導下，巧妙地利用天然不含內含子基因轉錄產(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，不經(jīng)過(guò)剪接的intronless mRNA在細胞核內也定位在nuclear speckle中，這種定位是通過(guò)intronless mRNA中的ESE序列結合SR蛋白來(lái)實(shí)現的；nuclear speckle的定位明顯促進(jìn)mRNA出核因子的招募以及mRNA出核轉運的進(jìn)行；并提供證據支持關(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出核轉運過(guò)程的一個(gè)重要質(zhì)量監控步驟，拓展了對于nuclear speckle功能的認識。
該研究工作獲得科技部、自然科學(xué)基金委的經(jīng)費資助，同時(shí)得到生化與細胞所細胞分析技術(shù)平臺、分子生物學(xué)技術(shù)平臺等的支持。
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