來自加州大學圣地亞哥分校、圣克魯斯分校和武漢大學的研究人員,近日在新研究中通過全基因組分析揭示了SR蛋白在調控RNA剪接中的廣泛協同和競爭作用。相關論文“Genome-wide Analysis Reveals SR Protein Cooperation and Competition in Regulated Splicing”發表在《細胞分子》(Molecular Cell)雜志上。
來自加州大學圣地亞哥分校細胞和分子醫學系的傅向東(Xiang-Dong Fu)教授和圣克魯斯分校的Manuel Ares博士為這篇論文的共同通訊作者。傅向東教授是的美籍華人科學家,其早年畢業于武漢大學病毒學系,也是武漢大學聘請的*位講座教授。在分子生物學,生物化學等領域有較深造詣,在生命科學界傅向東因發現SR家族的剪接因子和一個新的激酶家族而為眾人矚目。在學術期刊發表論文100多篇,其中10多篇論文發表在Nature 、Science、Cell三大*期刊上。
近年來廣泛的基因組測序揭示,在不同的基因組中蛋白質編碼基因數量相似且相對有限,從而促使研究人員更深入地思考生物體多樣性產生的機制。選擇性剪接是一種廣泛存在于高等真核生物基因組中的現象,被認為是提高蛋白質組復雜性的一種重要機制,其為調控不同細胞類型和發育過程中的基因表達提供了另一個層面。SR剪接因子蛋白家族和SR蛋白特異性激酶是在剪切調控中起著重要作用的一些因子。
SR蛋白家族成員都具有一個富含*/*(S/R)重復序列的RS結構域,在RNA剪接體的組裝和選擇性剪接的調控過程中具有重要的作用。絕大多數SR蛋白是生存的必需因子,通過其RS結構域和*的其他結構域,實現與前體mRNA的特異性序列或其他剪接因子的相互作用,協同完成剪接位點的正確選擇或促進剪接體的形成。深入研究SR蛋白家族在RNA選擇性剪接中的調控機制,可以促進以疾病治療或害蟲防治為目的的應用研究
在這篇文章中,研究人員通過全基因組分析揭示了SR蛋白在調控RNA剪接中的廣泛協同和競爭作用。采用剪接敏感微陣列分析和紫外交聯免疫沉淀結合高通量測序(CLIP-seq),研究人員在小鼠胚胎纖維細胞(MEFs)中,繪制出了兩種典型的SR蛋白:SRSF1 (SF2/ASF)和SRSF2 (SC35)的基因組全景圖。
分析結果顯示,兩種SR廣泛重疊地與外顯子結合,普遍參與促進了外顯子的保留(inclusion)和跳躍。研究人員證實SR蛋白與RNA結合受到正負雙向調控。進一步的分析揭示,個別SR蛋白喪失,可導致受累外顯子上其他的SR蛋白相互作用協調性喪失或補償性獲得。表明一個SR蛋白對于剪切調控的特異性影響,取決于哺乳動物基因組中多個其他SR蛋白一系列復雜的相互關系。