这一期我们讲的是,一种有助于确定RNA命运的蛋白质。
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从DNA转录后,RNA可以进入许多命运。虽然最熟悉的途径可能直接导致蛋白质的产生,但RNA分子本身也可以变得能够改变基因的表达。新研究有助于解释如何实现RNA序列的命运。
在洛克菲勒大学8月27日发表的一项研究中,洛克菲勒大学的科学家和哥伦比亚大学的一位同事发现了一种蛋白质,它可以识别RNA序列上的化学指令标签,这是决策过程中的重要一步。
“这种标记,称为m6A,是四十多年前在RNA序列上发现的。从那以后,这个丰富的标签已经涉及影响蛋白质生产的几个重要过程,以及所谓的microRNAs,“研究作者Sohail Tavazoie,Leon Hess副教授,伊丽莎白和Vincent Meyer实验室负责人说。系统癌症生物学。(Micro-RNAs是一种小RNA分子,不会编码蛋白质,反而会降低基因的活性。)
“然而,”Tavazoie说,“一个挥之不去的问题仍然存在:什么在细胞核内读取这种化学标签?我实验室的研究员ClaudioAlarcón发现了一种这样的“读取”蛋白质。由于所涉及过程的基本性质,这一发现对细胞的正常功能和疾病都有影响。“
该标签称为m6A,是与腺苷的特定部分连接的甲基,腺苷是RNA序列的一个组成部分。在之前的工作中,Alarcón及其同事将m6A标签鉴定为microRNA生成的重要调节因子。已经知道放置这种标签的“作者”蛋白质标记需要在它们被翻译成蛋白质之前进行剪接的RNA分子。许多基因含有必须切除的切片,RNA剪接过程对细胞的功能和特性至关重要。
最近的实验表明,新发现的读取器,一种称为HNRNPA2B1的蛋白质,可以识别RNA上的m6A标记,这些标记注定了两种不同的命运:修剪成为microRNA或剪接以正确生成蛋白质。在识别microRNA前体上的m6A标签后,HNRNPA2B1然后募集切割机器,负责进一步修剪和处理这些RNA分子。未来的工作需要了解HNRNPA2B1如何与参与RNA剪接的蛋白质相互作用。
研究人员怀疑HNRNPA2B1蛋白是一种阅读器,因为他们发现它经常与m6A标签附着的RNA分子上的相同位点结合。为了确定所谓的读者在那里做了什么,该团队减少了它在细胞中的存在。
在HNRNPA2B1水平降低的细胞中,他们发现microRNA的整体表达发生了变化,许多microRNA减少了。他们还研究了用于剪接的RNA的影响。在这里,他们也发现了不同RNA分子拼接的变化,这些变化依赖于m6A标签。
HNRNPA2B1是第一个被鉴定的m6A核读取器,来自实验的证据表明在细胞核内还存在可识别该标签的额外读者。
“这种新型m6A阅读器的发现对各种各样的过程产生了影响,”Alarcón说。“RNA剪接确立了细胞中可用蛋白质的所有组成成分。同时,microRNA的异常与包括癌症在内的多种疾病有关。这项工作也有助于越来越多的证据表明超出RNA序列的信息,如化学修饰,可以决定RNA分子的最终命运和功能。“
图片:准备阅读:新识别的蛋白质HNRNPA2B1(绿色)识别m6A标签,位于细胞核(蓝色)内。肌动蛋白丝是细胞结构的重要元素,呈红色。图片来源:Lisa Noble和Gloria Wu
科学新闻参考:
HNRNPA2B1是m6A依赖性核RNA加工事件的介质。ClaudioR.Alarcón,Hani Goodarzi,Hyeseung Lee,Xuhang Liu,Saeed Tavazoie和Sohail F. Tavazoie。Cell,2015。http ://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674 (15)01024-7 。
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