子科生物報道：多倫多大學(xué)的研究人員已經(jīng)證明，一類重要的dna結(jié)合因子也可以與RNA結(jié)合，通過各種機制調(diào)節(jié)基因表達(dá)。該研究極大地擴展了我們對這些蛋白功能的理解，并將它們確立為一類新的rna結(jié)合蛋白。

C2H2鋅指蛋白是最大的一類用于轉(zhuǎn)錄的DNA結(jié)合因子——將遺傳信息從DNA復(fù)制到信使RNA （mRNA）的過程。由于這一組中有700多種蛋白質(zhì)，大多數(shù)還沒有被很好地理解。從重點研究中受益的少數(shù)基因在轉(zhuǎn)錄中的作用已被研究。

“我們研究了C2H2鋅指蛋白家族的150個成員，”該研究的第一作者、多倫多大學(xué)唐納利細(xì)胞和生物分子研究中心分子遺傳學(xué)博士研究生賽義德·納比爾·沙阿說?！半m然這個蛋白質(zhì)家族已經(jīng)在轉(zhuǎn)錄因子的背景下進行了研究，但在我開始博士研究的時候，發(fā)現(xiàn)其中一些也與RNA結(jié)合。我很好奇RNA結(jié)合是否是這些蛋白質(zhì)的普遍特性——事實證明確實如此?！?/p>

這項研究最近發(fā)表在《分子細(xì)胞》雜志上。

納比爾-沙阿說：“我們知道我們研究的大約120種C2H2鋅指蛋白的dna結(jié)合位點。”納比爾-沙阿因其對鋅指蛋白rna結(jié)合功能的博士研究獲得了2024年唐納利中心研究論文獎。“我們懷疑，如果蛋白質(zhì)也與RNA結(jié)合，那么DNA和RNA的結(jié)合位點可能是相關(guān)的。一般來說，它們不是，因為蛋白質(zhì)靶向DNA的啟動子區(qū)域和mRNA的三個初始未翻譯區(qū)域?！?/p>

研究小組發(fā)現(xiàn)，C2H2鋅指蛋白調(diào)節(jié)了多種修飾mRNA的轉(zhuǎn)錄后過程，mRNA是蛋白質(zhì)生產(chǎn)的模板。這些過程包括剪接前體mRNA以去除非編碼區(qū)，通過稱為切割和聚腺苷化的機制控制mRNA的長度，以及通過稱為m6A修飾的過程通過酶改變轉(zhuǎn)錄后的mRNA。

在《基因組生物學(xué)》雜志上發(fā)表的一項伴隨研究中，研究小組基于他們最近在《分子細(xì)胞》雜志上的發(fā)現(xiàn)，研究了一種特定的鋅指蛋白是如何調(diào)節(jié)m6A修飾水平的。研究人員先前發(fā)現(xiàn)，一種被廣泛研究的C2H2鋅指轉(zhuǎn)錄因子SP1調(diào)節(jié)mrna的選擇性裂解和聚腺苷化。

“我們的團隊已經(jīng)確定了C2H2鋅指蛋白的rna結(jié)合能力方面的知識空白，”該研究的首席研究員、唐納利中心和Temerty醫(yī)學(xué)院的分子遺傳學(xué)教授Jack Greenblatt說。“研究人員一直專注于dna結(jié)合，因為它與疾病有關(guān)，但這些蛋白質(zhì)的rna結(jié)合及其對基因表達(dá)的影響還有很多未知之處。雖然我們已經(jīng)繪制了許多C2H2鋅指蛋白的rna結(jié)合位點，但我們剛剛開始研究它們的功能。”

這項研究是加拿大研究人員最近在《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）上發(fā)表的唯一一項以rna為重點的研究。它展示了許多蛋白質(zhì)的rna結(jié)合圖譜，為研究人員研究轉(zhuǎn)錄后調(diào)控原理提供了寶貴的資源。