mRNA的稳定性是转录后调控的关键,之前的相关研究主要集中在polyA尾巴、RNA修饰以及RNA结合蛋白等对其稳定的调节[1], [2]。
近日,一项发表在Science的工作显示tRNA,这种氨基酸的“搬运工”,竟然可以通过募集介导mRNA降解的复合物来调节正在翻译的mRNA的稳定性[3], [4]。
研究人员通过在人细胞体系分析核糖体P位点的tRNA的选择与mRNA降解复合物-核糖体的结合的关联,及其对mRNA稳定性的影响;发现如果某些解码精氨酸的tRNA出现在核糖体P位点,并且恰巧这个时候翻译暂缓周边位点(E位点与A位点)空缺的话,该tRNA可以募集CCR4-NOT mRNA降解复合物,进而促进该正在翻译的mRNA的降解[4]。
P位点tRNA介导的mRNA降解机制示意图[4]。
密码子的选择可以通过CCR4-NOT mRNA降解复合物(这里操纵的是该复合物关键亚基-CNOT3)与mRNA稳定性建立关联[4]。
研究人员进一步结合单颗粒冷冻电镜以及关键位点的突变(主要是tRNA关键位点的操纵)解析了该P位点tRNA介导mRNA降解的结构机制[4]。
该项工作的通讯作者是德州大学西南医学中心的Joshua T.
Mendell和Jan P. Erzberger;2024年11月22日发表在Science[4]。
研究人员表示后续关键是研究这种P位点tRNA介导的mRNA降解(P-site
tRNA-mediated mRNA decay (PTMD))通路在不同物种动物细胞的分布,及其在生理/病理过程中发挥的作用[4]。
Comment(s):
拓展人们对mRNA稳定调节认知的工作。
后续或许可以充分利用该机制偏向调节线粒体蛋白的特点,通过操纵此通路来缓解线粒体疾病。
[1] J.
Guhaniyogi and G. Brewer, “Regulation of mRNA stability in mammalian cells,” Gene,
vol. 265, no. 1–2, pp. 11–23, 2001, doi: 10.1016/S0378-1119(01)00350-X.[2] X. Wu
and G. Brewer, “The regulation of mRNA stability in mammalian cells: 2.0,” Gene,
vol. 500, no. 1, pp. 10–21, May 2012, doi: 10.1016/j.gene.2012.03.021.[3] Q. Wu
and A. A. Bazzini, “Translation and mRNA Stability Control,” Annu. Rev.
Biochem., vol. 92, pp. 227–245, 2023, doi:
10.1146/annurev-biochem-052621-091808.[4] X.
Zhu, V. E. Cruz, H. Zhang, J. P. Erzberger, and J. T. Mendell, “Specific tRNAs
promote mRNA decay by recruiting the CCR4-NOT complex to translating ribosomes,”Science (80-. )., vol. 386, no. 6724, Nov. 2024, doi:
10.1126/science.adq8587.https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq8587商务合作:mss@pku.edu.cn (要求:1. 过审核;2. 标题明确标注)