1/5
上海科学家揭示长非编码RNA以“RNA分子伴侣”机制参与细胞命运活动
东方网2021-07-31 11:22:27

东方网7月31日消息:细胞核仁的主要功能之一是生成并加工核糖体RNA,进而组装蛋白质合成的机器——核糖体。核糖体RNA的“产生和加工过程”混乱会引起核仁应激,破坏其结构与功能,导致核糖体出现蛋白质翻译的异常。目前已经发现核仁与早期胚胎发育和肿瘤发生都存在紧密的联系。

中科院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲与刘珈泉研究组研究发现,长非编码RNA SLERT 以“RNA分子伴侣”机制改变核仁蛋白DDX21的构象,进而影响核仁重要区域功能,确保核糖体RNA顺利产生。该研究成果日前发表于国际学术期刊《科学》杂志。

陈玲玲研究团队前期工作系统阐明,核仁由内而外存在三层超微精细结构,其中包含几十个内层和中间层组成的球型区域。该研究发现,核仁蛋白DDX21“抱团”以簇状球壳结构包裹在每一个中间层结构的外面。DDX21分子存在可以相互影响的分子内和分子间相互作用,较强的分子间相互作用导致蛋白高度聚集,压缩核仁内层和中间层区域的大小和分子的“流动性”。

之前发现的长非编码RNA家族中的一员SLERT可以与DDX21结合,使DDX21分子构象由开放转为闭合,DDX21分子内相互作用增加,分子间聚集作用降低,减弱DDX21对核仁内层和中间层区域大小的抑制作用,使核仁中间层以内的空间环境维持疏松状态。

研究人员利用全内反射荧光显微镜在单分子水平发现,DDX21在较低浓度就能形成数百个蛋白分子组成的簇状聚集,并且卷曲缠绕核糖体DNA,使核糖体RNA正常“产生”受阻。SLERT促进DDX21闭合构象,增大DDX21的流动性,可以阻止DDX21对核糖体DNA的包裹,保证RNA聚合酶I与核糖体DNA结合转录生成核糖体RNA,维持核仁功能正常运转,进而顺利组装核糖体。

长非编码RNA通常以低剂量形式参与细胞命运活动。研究发现低剂量的SLERT却可以调控高剂量的DDX21分子,这是如何实现的呢?体外实验表明,SLERT对DDX21聚集体的解聚作用随SLERT浓度升高和反应时间延长而增强,并且SLERT倾向于结合开放构象的DDX21,将其诱导为闭合状态后再“解绑”,转而结合新的具有开放构象的DDX21,开启下一个功能循环,从而使低剂量的SLERT作为“RNA分子伴侣”协助DDX21发生构象改变,调控DDX21的多聚状态。

该研究首次揭示RNA分子伴侣跨越数量级调控核仁蛋白质相分离特性,维持细胞核仁正常的形态功能,对理解长非编码RNA分子机制和无膜细胞小体功能具有重大意义。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究组博士研究生吴曼、许光和刘珈泉研究组博士研究生韩冲为该论文的共同第一作者,陈玲玲研究员、刘珈泉研究员为该论文的共同通讯作者。

作者:解敏
选稿:潘丽娟
知识产权、免责声明以及媒体合作联系
去APP评论
知识产权声明

【知识产权声明】

除本司(指上海东方网股份有限公司)另行声明外,本司网页及客户端产品(以下简称“本网”),包括但不限于东方新闻、翱翔、东方头条等,所涉及的任何资料(包括但不限于文字、图标、图片、照片、音频、视频、图表、色彩组合、版面设计、商标、商号、域名等)的知识产权均属本司和资料提供者所有。未经本司书面许可,任何人不得复制、转载、摘编、修改、链接、镜像或以其他任何方式非法使用东方网的上述内容。对于有上述行为者,本司将保留追究其法律责任的权利。

东方网、东方新闻、翱翔,以上均为本司享有权利之合法商标,未经本司书面授权,任何单位或个人不得使用上述商标,或将上述商标用作网站、媒体名称等。

【免责声明】

1、 凡本网注明来源“东方网”或“东方新闻”或带有东方网LOGO、水印的所有内容,包括但不限于文字、图片、音频视频,版权均属本司所有,任何媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人未经本司书面授权均不得转载、链接或以其他方式复制传播。与我司签订有关协议或已经获得本司书面授权许可的媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人,应在授权范围内使用,且必须注明来源“东方网”。否则,本司将依法追究其法律责任。

2、凡本网未注明来源“东方网”或带有东方网LOGO、水印的所有内容,包括但不限于文字、图片、音频视频,其目的在于传递更多信息,并不意味着本司赞同其观点或认可其内容的真实性。如果其他媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人使用,必须保留本司注明的“稿件来源”,并自负全部法律责任。如擅自篡改为“稿件来源:东方网”,本司将依法追究责任。

3、擅自使用东方网名义转载不规范来源的信息、版权不明的资讯,或盗用东方网名义发布信息,设立媒体账号等,本司将依法追究其法律责任。

4、鉴于本网发布主体、发布稿件来源广泛,数量较多,如因作者联系方式不详或其他原因未能及时与著作权拥有者取得联系,或著作权人发现本网转载了其拥有著作权的作品时,请主动来函、来电与本司联系,或与本司授权的中国文字著作权协会联系,提供相关证明材料,我方将及时处理。
中国文字著作权协会联系方式:
联系人:赵洪波 唐亚静
地 址:北京西城区珠市口西大街120号太丰惠中大厦1027-1036室
联系电话:010-65978917
邮 箱:wenzhuxie@126.com

5、本网所有声明以及其修改权、更新权及最终解释权均属本司所有。

【媒体合作】

本司为尊重保护著作权,鼓励有益于社会主义精神文明、物质文明建设的作品的创作和传播,促进互联网良性发展,本着平等互惠、资源共享的原则,诚邀各类媒体、网站、单位、个人与本网建立友好的合作关系,具体合作咨询电话:021-60850068 。