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近期，西湖大學(xué)施一公團(tuán)隊揭示了完全組裝的人類小剪接體pre-B復(fù)合物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)在Science雜志上發(fā)表，揭示了負(fù)責(zé)基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵分子機(jī)制的內(nèi)部工作原理。

基因表達(dá)是遺傳信息轉(zhuǎn)化為功能分子(如蛋白質(zhì))的過程，是所有生物體的基本過程。RNA剪接是基因表達(dá)的一個關(guān)鍵步驟，包括從RNA轉(zhuǎn)錄本中去除非編碼區(qū)域(稱為內(nèi)含子)，并將編碼區(qū)域(稱為外顯子)連接在一起，以產(chǎn)生成熟的信使RNA (mRNA)。

雖然對真核細(xì)胞中剪切大部分內(nèi)含子的主要剪接體了解很多，但次要剪接體仍然相對神秘。它負(fù)責(zé)剪接一個被稱為u12型內(nèi)含子的內(nèi)含子子集，它的結(jié)構(gòu)和功能還不太清楚。

利用最先進(jìn)的低溫電子顯微鏡技術(shù)，研究人員獲得了前所未有的3.3埃分辨率，揭示了完全組裝的人類次要剪接體pre-B復(fù)合物的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。這個復(fù)合體包括幾個小核RNA(snRNA)和蛋白質(zhì)，它們一起工作來剪接u12型內(nèi)含子。

該研究確定了參與次要剪接體組裝和功能的特定蛋白質(zhì)和RNA組分。值得注意的是，U11 snRNA被發(fā)現(xiàn)被5種U11特異性蛋白和七聚體Sm環(huán)識別，突出了復(fù)雜的分子機(jī)制在起作用。

了解小剪接體的結(jié)構(gòu)和功能對于揭示基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性至關(guān)重要。這項研究的見解可能對理解與異常RNA剪接相關(guān)的疾病，包括某些癌癥和遺傳疾病具有啟示意義，這一突破性的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究RNA剪接的分子機(jī)制開辟了新的途徑。該團(tuán)隊現(xiàn)在正準(zhǔn)備更詳細(xì)地研究剪接體組裝和功能的動態(tài)過程，目的是開發(fā)涉及基因表達(dá)失調(diào)的疾病的靶向治療方法。

完整組裝的人類次要剪接體pre-B復(fù)合體的揭幕代表了我們對RNA剪接和基因表達(dá)調(diào)控的理解的重大飛躍。

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