我院张钟徽教授在植物microRNA生物生成机制研究领域取得重要进展

华南师范大学生命科学学院/学院新闻 2017-05-04 17:14:52 来源:华南师范大学生命科学学院 点击: 收藏本文

近日,我院张钟徽教授在国际著名杂志美国科学院院报《PNAS》上发表了题为“KETCH1 imports HYL1 to nucleus for miRNA biogenesis in Arabidopsis”的研究论文(DOI: 10.1073/pnas.1619755114,影响因子:9.423)。论文揭示了拟南芥核转运蛋白KETCH1miRNA剪切复合物亚基HYL1蛋白入核运输的调控机制。张钟徽教授、中国农大园艺学院博士生郭欣慰和德克萨斯农工大学生化系盖春晓硕士为论文的共同第一作者。该论文以华南师范大学为第二完成单位,与美国德克萨斯农工大学和中国农业大学合作完成。该研究受到美国国家科学基金(NSF)及中国国家留学基金等项目的支持。

MicroRNAmiRNA)是一类真核生物中广泛存在的内源非编码小分子RNA,它广泛地参与了动植物各种生物学过程的调控。植物miRNA主要在细胞核内通过由DCL1HYL1SE为核心蛋白元件组成的剪切复合物(microprocessor)剪切其前体pri-miRNA产生。目前,这些核心蛋白元件如何进入细胞核内完成功能,其具体调控过程尚未清楚。本研究以拟南芥HYL1过表达转基因植物为材料,通过免疫共沉淀方法分离HYL1复合物,鉴定出一个通过与HYL1蛋白互作参与miRNA生物合成途径的核转运蛋白KETCH1。拟南芥ketch1基因表达敲低突变体表现出典型miRNA生成途径突变体的表型,且miRNA积累水平显著降低。ketch1突变体中HYL1蛋白的核质分布有显著变化、核内HYL1蛋白显著减少,且pri-miRNApre-miRNA的积累增加。研究表明核转运蛋白KETCH1主要通过运输HYL1蛋白入核进而影响pri-miRNA在核内的剪切。

该项研究首次鉴定了参与miRNA剪切复合物核心元件入核运输的核转运蛋白,考虑到核转运蛋白及miRNA剪切复合物核心元件在动植物中的保守性,而该研究阐明机理在其他物种中尚未有报道,因此对揭示真核生物miRNA生物合成途径核心元件的核质运输过程有着重要意义。