中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所嚴冬研究組和美國哈佛大學Norbert Perrimon研究組合作研究,發現并鑒定了RNA m6A甲基轉移酶復合物的新成員Xio,并且該基因也是果蠅性別決定信號途徑新的組分。相關研究成果近日在線發表于美國《國家科學院院刊》。
N6-methyladenosine(m6A)是真核生物mRNA上含量最豐富的化學修飾之一,影響了剪接、穩定性、折疊、出核以及翻譯等一系列mRNA代謝過程。由于在果蠅中m6A因子突變體都出現性別轉變的表型,因此果蠅性別決定為m6A修飾的研究提供了一個極好的體內模型。
在這項研究中,研究人員通過質譜實驗發現了一個與已知m6A因子都相互作用的蛋白CG7358,研究表明CG7358與已知m6A因子共定位在細胞核中,并在免疫共沉淀實驗中相互作用。使用突變體、RNAi和CRISPR/Cas9系統對該基因進行失活,出現了雌蠅轉變為雄蠅的表型。由于該基因未被命名,研究人員根據這一表型將其命名為Xiong(Xio,雄的中文拼音)。
Xio通過調控Sxl的選擇性剪接在體細胞和生殖細胞中控制Sxl蛋白的水平。此外,Xio突變體的其他表型,如翅膀姿勢和飛行能力,與METTL3突變體非常相似。進一步的質譜實驗顯示,mRNA上的m6A水平在Xio突變體中顯著下降。
研究人員表示,這些結果說明Xio是m6A甲基轉移酶復合物的核心成員之一,由于其人類同源蛋白ZC3H13也與多個m6A因子相互作用,因此Xio在m6A修飾途徑中的功能在進化中是保留的。