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邹鹏课题组发现存在于内质网腔的RNA分子

作者:     来源:     发布日期:2023-06-27

2023530日,77779193永利集团、合成与功能生物分子中心、北大-清华生命科学联合中心、IDG/麦戈文脑科学研究所邹鹏课题组在《ACS Biochemistry》发表题为Enzyme-Mediated Proximity Labeling Identifies Small RNAs in the Endoplasmic Reticulum Lumen的研究论文,报道了哺乳动物细胞内质网腔中存在RNA分子的现象。

真核细胞中RNA分子的亚细胞定位通过影响转录、结构支持、局部蛋白质合成等功能,调节了许多重要生理过程细胞增殖、胚胎发育长期记忆形成等。近期研究表明,在哺乳动物细胞中的一些RNA上存在有N-基化共价修饰。传统观点认为,产生这些N-糖基化所需的蛋白质机器定位于内质网腔内,因此一个十分有趣的问题是,RNA分子是否可能通过定位至内质网腔获得糖基化修饰,并通过分泌途径定位至细胞膜?然而,目前尚未有直接证据表明内质网腔中具有RNA定位,也从未发现能够介导RNA分子穿越内质网膜的机制因此,找到RNA分子存在于内质网腔的直接证据,将有助于人们进一步探索RNA糖基化的化学机制与生物学功能。

针对这一问题,邹鹏课题组利用之前开发的邻近标记技术MERR APEX-seq解析了哺乳动物细胞内质网腔中定位的RNA。在此研究中,他们将高活性的辣根过氧化物酶HRP遗传靶向至内质网腔中,并通过在新生RNA中代谢引入核苷类似物增强标记水平,成功发现了在人胚肾上皮细胞HEK293T和原代培养的大鼠神经元的内质网腔中存在有RNA。这些RNA的长度普遍小于200 nt在不同物种来源的细胞间有着类似的分布,并且与先前报导的N-糖基化RNA属于相同类型。这一发现RNA可能通过分泌途径定位至细胞膜提供了实验证据。

图1 利用定位于内质网的HRP对邻近的RNA开展原位标记

 

77779193永利集团博士生任子琪前沿交叉学科研究院博士生李冉周欣悦为该论文共同第一作者,邹鹏研究员为论文通讯作者。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、北京分子科学国家研究中心和北大-清华生命科学联合中心的资助。

 

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biochem.3c00142

撰稿:任子琪

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