保护生育能力的蛋白质

你可能对RNA很熟悉，这种分子在蛋白质生产和基因表达控制中起着重要作用。然而，也许你不太熟悉piwi相互作用RNA (piRNA)，这是一种特殊类型的RNA，可以保护基因组免受突变的影响。现在，日本的研究人员已经阐明了这些关键分子是如何通过果蝇(Drosophila melanogaster)种系中几种相关蛋白质的动态形成的。

在《细胞生物学杂志》上发表的一项新研究中，大阪大学的研究人员阐明了Tejas (Tej)、Vasa (Vas)和Spn-E (Spn-E)蛋白如何促进pirna的产生，pirna存在于性腺中，有助于保护基因组免受转座子引起的突变或缺失，这些突变或缺失可能通过生殖细胞传递。

 在果蝇中，pirna首先以长序列的形式出现，被称为前体转录本，它们在被称为“nuage”的无膜细胞区室中被处理，并转化为较短的功能pirna形式。这些蛋白质是由rna加工蛋白、PIWI家族蛋白和一组称为都铎结构域(Tdrd)蛋白的相互作用组成的。其中，Tdrd蛋白Tej先前已被证明在piRNA通路中发挥关键作用，在缺乏Tej时观察到piRNA的大量减少。然而，Tej在piRNA的产生中所起的作用尚不完全清楚。研究小组开始研究Tej在piRNA生物发生过程中的分子功能。
该研究的第一作者林宇轩解释说:“我们首先评估了Tej在果蝇卵巢中的详细功能，并证实Tej参与了两种rna加工解旋酶的前体转录本加工:卵巢中的Vas和Spn-E。”“在缺乏Tej的突变生殖细胞中，我们观察到Vas和Spn-E不能在细胞核中正确组装，这表明Tej在招募Vas和Spn-E到细胞核中起着关键作用。”
通过产生缺乏蛋白质特定区域的Tej变体，研究人员可以确定Tej的哪些区域对于与Spn-E相互作用和调节Vas的移动性至关重要。他们发现，有一个独特的区域，被称为“Spn-E招募位点”，参与了语言中Spn-E的招募和维持。另一个不同的区域，被称为内在无序区域，既影响Vas在nuage内移动的能力，也影响nuage其他组成部分的动态。
“我们的研究表明，Tej是语言形成和piRNA处理的关键组成部分，”资深作者Kai Toshie说。“通过招募Vas和Spn-E, Tej促进了nuage的形成，允许piRNA前体转录物加工成成熟的功能形式。”
已知破坏piRNA形成可导致不孕。研究小组对果蝇种系中Tej介导的nuage形成和piRNA加工的深入了解，可能有助于揭示包括不孕症在内的生殖疾病的机制，并可能有助于开发新的生育药物。 

来源：AAAS

核黄素偏硼酸锂四硼酸钾次硝酸铋