在脊椎動物中，大外顯子經(jīng)常跳過剪接事件并且在進化上是保守的。名古屋大學(xué)的科學(xué)家們，由 Akio Masuda 副教授領(lǐng)導(dǎo)，最近確定了富含無序區(qū)域的大組成型外顯子的調(diào)控剪接背后的機制，以及它們可能參與轉(zhuǎn)錄因子的組裝。他們還解釋了兩組不同剪接因子的雙重調(diào)節(jié)如何確保包含大外顯子的轉(zhuǎn)錄因子的相分離。
剪接事件，其中 RNA 轉(zhuǎn)錄本(基因序列的 RNA 拷貝)的非編碼部分在 RNA 翻譯成蛋白質(zhì)之前被剪掉，對于基因表達調(diào)控和蛋白質(zhì)多樣性至關(guān)重要。然而，在脊椎動物中，大的外顯子，即 RNA 轉(zhuǎn)錄的編碼部分，不容易被剪接因子識別，導(dǎo)致“外顯子跳躍”。
有趣的是，大外顯子中存在“內(nèi)在無序區(qū)域”(IDR) 來抵消這一點，其中包含有助于它們剪接的順式增強子(調(diào)節(jié)附近基因轉(zhuǎn)錄的非編碼 DNA 區(qū)域)。多年來，科學(xué)家們一直對大型外顯子在脊椎動物進化過程中彌補其存在和保留的機制很感興趣。雖然有一些關(guān)于大外顯子順式調(diào)節(jié)的報道，但對反式調(diào)節(jié)(遠距離基因表達的調(diào)節(jié))的研究仍然滯后。
在The EMBO Journal 上發(fā)表的一項新研究中，Masuda 博士和他的團隊研究了轉(zhuǎn)錄因子如何選擇性地剪接大外顯子，以及這一過程是否在脊椎動物物種中是保守的。他們檢查了許多 RNA 結(jié)合蛋白 (RBP) 與大組成型外顯子 (LCE) 或存在于基因內(nèi)具有相同功能的所有蛋白質(zhì)中的外顯子結(jié)合的能力，并發(fā)現(xiàn) LCE 編碼氨基酸、脯氨酸和絲氨酸，作為“富含絲氨酸/精氨酸的剪接因子”(SRSF3)——一種蛋白質(zhì)編碼基因——和一種被稱為“異質(zhì)核糖核蛋白”(hnRNPs)的RBP的結(jié)合位點，兩者都以相反的方式調(diào)節(jié)剪接。
該團隊使用來自耗盡 SRSF3 的小鼠和人類細胞的 RNA 測序的高通量數(shù)據(jù)，并確定了近 3000 個招募 SRSF (S3-LCE) 的 LCE。他們觀察到 SRSF 更喜歡與這些外顯子上的“富含胞苷的基序”結(jié)合，這有助于剪接過程。對這一發(fā)現(xiàn)感到興奮，他們著手確定一種剪接消音器來對抗 SRSF3 活動，并發(fā)現(xiàn)了一組抑制 S3-LCE 剪接的 hnRNP。然而，抑制是最小的，可以被 SRSF3 掩蓋。“我們發(fā)現(xiàn) SRSF3 超越了 hnRNP K 對大外顯子的剪接抑制活性，”增田博士說。
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