研究人员开发了破译剪接位置规则的方法

中国科学院生物物理研究所薛元超研究员课题组开发了一种新方法，可对与特定RNA结合蛋白(RBP)相关的原位RNA-RNA接触进行全局分析，并揭示其位置PTBP1 相关 RNA 环调节盒式外显子剪接的机制。

该研究于 3 月 22 日在线发表在Molecular Cell上 。

在真核生物中，相同的前体 mRNA 可以产生多种蛋白质亚型，通过可变剪接执行相似或不同的生物学功能。一些长期存在的模型提出，RBP 可以通过调节长程 RNA-RNA 相互作用 (RRI) 来调节选择性剪接。然而，缺乏直接的实验证据。

为了填补知识空白，研究人员创建了一种捕获 RIC-seq (CRIC-seq) 方法，利用 RIC-seq 技术和免疫沉淀介导的富集原理来映射特定的 RBP 相关 RRI。RIC-seq 技术由 XUE 教授的团队于 2020 年开发，用于对所有表达 RBP 介导的 RRI 进行全局分析，而不是对特定的 RRI 进行分析。

研究人员利用CRIC-seq方法及其自主研发的数据分析流程，获得了由PTBP1、hnRNPA1或SRSF1介导的高可信度RRIs，并生成功能性3D RNA图谱，从RNA的新角度研究这些RBPs的定位机制空间构象。

与 hnRNPA1 类似，但与 SRSF1 不同的是，研究人员发现，当增强盒式外显子的剪接时，PTBP1 介导的 RNA 环往往在内含子的一侧富集。相反，当抑制剪接时，PTBP1 介导的 RNA 环倾向于跨越盒式外显子。这些发现表明 PTBP1 可以通过以位置依赖的方式介导特定的 RNA 环来调节盒式外显子剪接。

根据基于小基因的分析，研究人员发现只有野生型 (WT) PTBP1，而不是 C23S 突变体 PTBP1，可以形成同源二聚体以挽救 PTBP1 敲低后相应的剪接变化。

此外，CRISPR-dCasRx 介导的束缚测定证实，由 WT PTBP1 设计的 RNA 环可以调节非 PTBP1 调节的盒式外显子的使用。这些结果表明 PTBP1 二聚化可以驱动 RNA 循环来调节剪接。

此外，通过将癌症相关剪接数量性状位点 (sQTL) 与 PTBP1 相关 RRI 整合，研究人员确定了 121 个可能通过改变 RNA 环影响剪接的 sQTL。出乎意料的是，位于HERPUD2内含子环中的一个 sQTL 可以诱导外显子 7 跳跃，从而产生一种短亚型，促进 HeLa 细胞的增殖。这些结果证明了癌症相关的非编码突变如何调节 RNA 空间构象以促进肿瘤细胞生长。

本研究为特定 RBP 相关 RRI 的全局定位提供了一种强有力的方法，并为从 RNA 空间构象的新角度理解基因调控和疾病发生提供了概念框架。

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