何川團隊Cell新發現:snoRNA竟能“指揮”蛋白質分泌?

   時間:2024-12-17 08:07 來源:天脈網作者:楊凌霄

在RNA生物學領域,一項顛覆傳統認知的研究于近期由芝加哥大學的何川和潘滔教授團隊發表。他們的研究成果挑戰了長期以來小核仁RNA(snoRNA)僅負責核糖體RNA(rRNA)和小核RNA(snRNA)化學修飾的觀念,揭示了snoRNA在調控蛋白質分泌中的全新作用。

該研究的核心是一項名為snoKARR-seq的新測序技術。這項技術通過化學交聯和特異性探針富集,成功捕捉到了snoRNA與其靶標RNA的相互作用,極大地提高了檢測靈敏度和特異性。在人類細胞和小鼠腦組織的實驗中,研究團隊發現了數千種此前未知的snoRNA與mRNA的相互作用,這些發現為理解snoRNA的功能提供了新的視角。

尤為引人注目的是,研究人員發現了一種名為SNORA73的snoRNA,它通過與目標mRNA和7SL RNA形成三元復合體,顯著促進了蛋白質向內質網的轉運及分泌。這一發現打破了snoRNA功能的傳統框架,揭示了其在細胞調控中的新角色。SNORA73通過一種非經典結合基序(MBM)與目標mRNA結合,并通過另一個結合位點(7BM)與7SL RNA相互作用,從而增強了目標mRNA與信號識別顆粒(SRP)的結合效率。

為了驗證這一發現,研究團隊進行了大量的實驗驗證和功能分析。他們利用熒光標記技術、點突變實驗和RNA重構實驗等手段,詳細研究了SNORA73與靶標RNA的相互作用機制。這些實驗不僅證實了SNORA73在促進分泌蛋白表達中的關鍵作用,還揭示了其作為“分子膠水”的功能,為進一步優化蛋白分泌提供了理論基礎。

研究團隊還利用snoKARR-seq技術系統性地分析了C/D盒和H/ACA盒snoRNA與rRNA的相互作用,識別了大量已知修飾位點,并發現了許多新的互作。這些新發現的靶點并不完全遵循已知的修飾規則,暗示snoRNA可能具有超出RNA修飾的調控功能。這些發現為探究snoRNA在核糖體生成中的多重角色提供了有力支持。

何川教授是RNA生物學和表觀遺傳學領域的知名專家。他首次提出了“RNA表觀遺傳學”概念,并發現了首個RNA去甲基化酶,這些開創性研究為RNA調控基因表達的新方向奠定了堅實基礎。憑借這些杰出貢獻,何川教授于2023年榮獲沃爾夫化學獎,成為RNA修飾領域的世界級權威。

這項研究不僅擴展了對snoRNA功能的認識,還為探索非編碼RNA在細胞調控中的作用提供了新的視角。未來,研究人員將進一步驗證這些初步發現,并探索snoRNA在其他生物學過程中的潛在功能,為生物醫學領域的發展貢獻更多力量。

 
 
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