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贾桂芳课题组报道植物m6A结合蛋白在聚腺苷酸化过程中的调控功能

作者:     来源?nbsp;    发布日期:2021-01-29

?/span>日,北京大学化学与分子工程学?/span>贾桂?/span>课题组在 ?/span>Molecular Plant?/span> ?/span>在线发表了题?/span> ?/span>Arabidopsis N6-methyladenosine reader CPSF30-L recognizes FUE signal to control polyadenylation site choice in liquid-like nuclear body?/span> 的研究论?/span>。该研究鉴定?/span>CPSF30-L为植物拟?/span>?/span>中的一个全?/span>m6A结合蛋白?/span>揭示?/span>CPSF30-L依赖m6A识别促进?/span>?/span>过程,以?/span>调控选择性多聚腺苷酸?/span>的分子机?/span>?/span>

m6A?/span>mRNA?/span>丰度最?/span>?/span>化学修饰?/span>普遍存在于动物、植?/span>、真菌以?/span>RNA病毒之中?/span>m6A可以分别在甲基转移酶复合物和去甲基酶的作用下?/span>可逆地添加?/span>去除?/span>?/span>?/span>m6A结合蛋白识别?/span>影响RNA代谢的各个方?/span>?/span>尽管m6A相关蛋白在哺乳动物中已经被充分地鉴定及表征,?/span>m6A?/span>植物生长发育?/span>以及RNA代谢?/span>?/span>调控功能研究?/span>十分有限?/span>

贾桂?/span>课题?/span>致力于研?/span>m6A在植物体中影响生长发育以及刺激响应的分子机制,在此前的研究中,该课题组绘制了植物拟?/span>?/span>和玉米的RNA修饰m6A全转?/span>图谱?/span>Nature Communications, 2014, 5, 5630?/span>Plant Physiology2020, 182, 332),鉴定了植物拟?/span>?/span>?/span>m6A去修饰酶ALKBH10B?/span>第一?/span>m6A结合蛋白ECT2的生物功?/span>?/span>Plant Cell, 2018, 30, 968?/span>Plant Cell, 2017, 29, 2995?/span>,推动了植物中表?/span>转录?/span>学的研究?/span>不同?/span>m6A识别蛋白?/span>mRNA的代谢过程中发挥着不同的调控功?/span>?/span> m6A结合结构?/span>YTH在拟?/span>?/span>中有13种同源蛋白之多,然而对于拟?/span>?/span>?/span>YTH结合家族蛋白的研究以?/span>调控机制相对较少?/span>

该研究鉴定出拟南?/span>?/span>CPSF30-L?/span>m6A的结合蛋白,并且发现CPSF30-L可以通过m6A的结合能?/span>影响拟南?/span>的开花以?/span>ABA响应?/span>亚细胞定位以?/span>FRAP实验表明CPSF30-L蛋白分布于细胞核中并发生液液相分离形成核体结构,并且CPSF30-L?/span>m6A结合功能可以促进相分离的核体形成?/span>

利用该课题组之前开?/span>?/span>甲醛交联-免疫共沉淀技术,?/span>?/span>转录?/span>水平上鉴定了CPSF30-L-RNA相互作用位点,揭?/span>?/span>CPSF30-L主要结合mRNA?/span>3'非翻译区 (3'UTR),并且倾向于结?/span>保守m6A基序以及聚腺苷酸化信?/span>?/span>UGUA?/span>GAAMH?/span>AAUAAA,暗?/span>CPSF30-L通过识别m6A修饰的聚腺苷酸化信号调控pre-mRNA 3'末端的加工过?/span>?/span>随后,对野生型和CPSF30-L?/span>T-DNA插入突变?/span>cpsf30-l进行poly(A)位点测序分析?/span>发现CPSF30-L的破坏会整体影响poly?/span>A)位点的选择,进一步的分析证实?/span>CPSF30-L通过识别 m6A修饰?/span>FUE聚腺苷酸化信号进?/span>精密控制poly?/span>A)位点的选择?/span>

?/span>拟南?/span>开花以?/span>ABA响应的三个基?/span>SOC1RPN10?/span>FYVE1的转录本可以?/span>m6A修饰且被CPSF30-L结合。相对于野生型而言?/span>?/span>cpsf30-l中,SOC1RPN10?/span>FYVE1?/span>pre-mRNA?/span>3?/span>UTR加工过程中更倾向于远?/span>poly(A)位点?/span>导致3?/span>UTR加长易被降解?/span>相应mRNA表达?/span>下降,继而导?/span>cpsf30-l突变体中呈现出晚花以?/span>ABA响应敏感的表?/span>(图?/span>?/span>这项研究发现了植物中m6A的全新功?/span>?/span>调控植物pre-mRNA聚腺苷酸化和植物相分离的分子机制?/span>

图一. CPSF30-L 调控聚腺苷酸化的分子机制?/span>

 

北京大学化学与分子工程学院贾桂芳研究?/span>为该论文的通讯作者,2017?/span>博士研究?/span>生宋培哲,博士后杨军?/span>为该论文?/span>共同第一作?/span>?/span>该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、北京大学及北京分子科学国家研究中心?/span>资助?/span>

 

文章链接: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205221000149

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