《出芽酵母中RNA剪接依賴的無義介導的mRNA衰變的機理研究》是依託華南農業大學，由文繼開擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：出芽酵母中RNA剪接依賴的無義介導的mRNA衰變的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：文繼開
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無義介導的核糖核酸衰減（NMD）是一種存在於真核生物細胞內高度保守的核糖核酸降解現象。NMD由信使核糖核酸的編碼區中存在的無義突變所引發，需要核糖體結合到核糖核酸且依賴翻譯的進行。對NMD機理的闡釋一直是一個研究熱點，但是在酵母和人類細胞中的研究結果仍然存在一定的不同。在出芽酵母及其他低等生物中，該降解過程取決於無義突變與下游poly（A）尾的距離；而在人類細胞的研究中表明，位於無義突變下游的內含子所導致的核糖核酸剪接，對NMD的發生有決定性的影響。 我們在裂殖酵母的相關研究中，發現核糖核酸的剪接的確可以誘發NMD；但是RNA剪接對降解的增強效應無需在無義突變的下游發生。我們在出芽酵母中也有類似的發現，擬在出芽酵母中，進一步研究核糖核酸剪接與NMD之間的關係來揭示核糖核酸剪接對翻譯的影響，尋找參與該過程的剪接因子，闡述RNA剪接依賴的NMD機理，表明RNA加工在基因表達調控中的重要作用。
結題摘要
無義突變介導的mRNA降解（nonsense mediated mRNA decay，NMD）是在真核生物體內廣泛存在的一種mRNA質量控制模式，其主要生物學功能是通過調節生物體內不同狀態的mRNA的豐度，從而影響多種生物學途徑。NMD途徑與多種人類疾病密切相關，機制性闡釋已經廣泛展開，但是在高等哺乳動物和出芽酵母模式中存在諸多差異，主要集中在內含子是否在該降解過程中發揮功能，並且關鍵的科學問題即核糖體如何分辨提前終止密碼子（pre-mature termination codon，PTC）仍然有待回答。 本項目以出芽酵母為主要模型生物，以GFP和內源性基因構建NMD報告系統，嘗試多個內源性內含子，觀察到RNA剪接對NMD的增強作用。確定RNA剪接與PTC的距離能夠影響剪接依賴NMD的效率。從建立的剪接因子敲除菌株庫，篩選確認剪接因子Prp17p參與剪接依賴的NMD過程；通過核糖體分析手段證明Prp17p與核糖體存在相關性，可能潛在地通過與核糖體地作用，影響剪接依賴的NMD效應。進行蛋白質與核酸互作的方法學研究，發現Sp1等轉錄因子可以通過與特殊的核酸區間結合，從而影響細胞色素基因的本底表達；確認Prp17和NMD核心複合物並不具有直接相互作用；細胞核內也未觀察到相互作用。建立mRNP的串聯親和層析方法，基於MSII-MBP-TAP的純化模式結合質譜分析，發現鑑定OLA1、TDA1和TAE1等蛋白因子可以結合mRNA從而抑制NMD，功能性驗證初步表明，OLA1和TDA1可能通過相同的途徑影響mRNP的組成從而影響NMD。 本項目的研究結果說明當前低等生物中的NMD模型存在不足之處，為後續關聯性研究RNA剪接和NMD提供了很好的範例和證據支持，同時表明在真核生物細胞內，核內mRNA加工過程與胞質中蛋白合成存在廣泛、緊密的聯繫。在此提示下，本研究拓展性探索了mRNP結構組成與mRNA降解途徑之間的聯繫，創新性的例證了mRNP對NMD的實質性影響，初步說明不同的mRNP組成對NMD的效應存在強烈差異，增加了對NMD機器的方向性理解。
