我所在植物mRNA监控系统研究中取得新进展

    近日,生物所植物分子生物学研究室与沙特国王科技大学科研人员合作,在植物mRNA监控系统研究中取得新进展。该研究成果于2月17日在线发表在国际植物学著名刊物《The Plant Cell》上。

    无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay,NMD)是真核细胞中重要mRNA监控机制,识别并降解开放阅读框中含有提前终止密码子(premature termination codon,PTC)的mRNA,以避免因截短的蛋白产物积累对细胞造成毒害。

    FIERY2是一个去磷酸化酶,它与能控制RNA Pol II的C末端磷酸化水平的磷酸化酶同源。以前的实验发现,FIERY2能控制HOS5的磷酸化水平进而影响了pre-mRNA剪切和microRNA产生(见前期研究PLoS Genetics,2013和Nucleic Acids Research,2015)。研究发现FIERY2能和NMD的核心组分eIF4AIII和UPF3相互作用并控制eIF4AIII的去磷酸化,并且通过加入STA(激酶抑制剂)可以在fry2-1突变体内恢复eIF4AIII的磷酸化平衡。而eIF4AIII的磷酸化水平决定了其在细胞内的定位,正确的核内定位是eIF4AIII行使功能所必须的。进一步通过位点突变找到了控制eIF4AIII定位的氨基酸位点。通过RNA-seq分析发现NMD识别对象在fry2-1突变体内显著积累,此积累可用蛋白激酶抑制剂在fry2-1突变体内恢复。上述研究工作系统地揭示FIERY2通过控制eIF4AIII磷酸化水平调控植物mRNA质量控制体系的作用机制。

    生物技术研究所陈涛博士为论文共同第一作者,生物技术所为完成单位之一。陈涛博士是2015年引进的“青年英才计划”海外杰出青年人才候选人,目前在植物分子生物学研究室从事水稻抗逆研究。

文章链接:http://www.plantcell.org/content/early/2016/02/17/tpc.15.00771.full.pdf+html