2024年8月29日，国际著名学术期刊《Journal of Integrative Plant Biology》在线发表了我校生命科学学院张钟徽研究员团队及合作者题为“The METHYLTRANSFERASE B-SERRATE interaction mediates the reciprocal regulation of microRNA biogenesis and RNA m6A modification”的研究论文（图1），揭示了m⁶A甲基转移酶MTB和SE相互作用介导miRNA生物合成和RNA m⁶A甲基化交互调控的新机制。

图1

RNA m⁶A甲基化和microRNA (miRNA)介导的基因沉默是调控基因表达的两种关键表观遗传机制，参与植物生长发育和环境刺激响应等诸多生物学过程。近年来在动植物中的研究表明，RNA m⁶A甲基化酶复合物在细胞核内形成动态的核斑点，而miRNA加工复合体(microprocessor)也能通过液-液相分离在核内形成无膜细胞器——切割小体（Dicing body, D-body）。特别是miRNA加工复合体中核心蛋白SERRATE（SE）含有内在无序区段（Intrinsic disorder region, IDR），具有液-液相分离特性并参与切割小体的形成。然而，这两个复合物之间是否存在交互调控机制以及SE在该过程中的作用了解还相对有限。

研究团队首先鉴定并验证了m⁶A甲基转移酶核心亚基MTB与SE蛋白的互作关系，明确这种互作能够促进两个复合体在细胞内的互作。功能研究表明，MTB或FIP37等甲基转移酶复合物核心元件的敲低会导致miRNA合成缺陷，miRNA水平下降，而其靶标mRNA表达上升。进一步生化实验揭示了m⁶A甲基化酶复合物在共转录过程miRNA加工复合体招募和D-body组装中的作用。另一方面，点杂交和MeRIP-seq分析表明SE对整体的m⁶A甲基化修饰水平具有正向调控作用。RIP-qPCR和ChIP-qPCR分析表明SE影响MTB与m⁶A修饰靶标RNA以及相应基因位点的结合。体外生化分析和体内荧光漂白恢复（FRAP）实验进一步证实了SE蛋白的液-液相分离特性在促进m⁶A甲基化酶复合物形成核斑点和提高其蛋白可溶性中的关键作用。本研究不仅揭示了RNA m⁶A修饰和miRNA加工之间的相互调节机制，还突显了SE蛋白在调控miRNA加工和m⁶A修饰相关无膜细胞器形成过程中的重要性。这一发现为理解真核生物中表观遗传调控的复杂性提供了新的视角。

华南师范大学生命科学学院2022级博士生白海燕、已毕业硕士生戴杨欢和华南农业大学硕士生樊潘廷为本论文的共同第一作者。华南师范大学生命科学学院张钟徽研究员，华南农业大学赫圣博教授和广东省农业科学院水稻研究所刘琦研究员为本论文的共同通讯作者。美国德克萨斯农工大学张秀任教授和李长昊博士、中国科学院分子植物科学卓越研究中心段成国研究员、中山大学李剑锋教授以及华南农业大学邓懿祯教授对本研究提供了重要帮助和宝贵意见。本研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省珠江人才计划和广东省农科院水稻所精品水稻计划等基金的资助。

撰稿：白海燕、张钟徽

审稿：高彩吉

• 发布时间：
• 2024-09-03 20:53:00 来源：华南师范大学生命科学学院 点击： 收藏本文

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