來自美國克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心Lerner研究所，中科院上海生化所等處的研究人員發(fā)表了題為“Coding Region Polyadenylation Generates a Truncated tRNA Synthetase that Counters Translation Repression”的文章，揭示了C末端斷裂調(diào)控蛋白生成過程中的一種常見機(jī)制，這將有助于科學(xué)家們更進(jìn)一步分析轉(zhuǎn)錄后修飾機(jī)制。相關(guān)成果公布在Cell雜志上。

轉(zhuǎn)錄后修飾是真核細(xì)胞中，將初級轉(zhuǎn)錄RNA轉(zhuǎn)化為成熟RNA的加工過程。比如mRNA前體轉(zhuǎn)化為成熟的mRNA，其中包括剪接，并發(fā)生在蛋白質(zhì)生物合成之前。這一加工過程對于真核生物基因組的正確翻譯至關(guān)重要，這是因為真核生物的初級轉(zhuǎn)錄RNA中包含既包括用于編碼蛋白質(zhì)的外顯子又包含非編碼的內(nèi)含子。

轉(zhuǎn)錄后修飾調(diào)控機(jī)制具有轉(zhuǎn)錄過程中“微調(diào)（fine-tuning）”，“control upon（選用調(diào)控）”，以及開關(guān)機(jī)制疊加特征。為了能探討mRNA表達(dá)與蛋白合成之間的一種異常相互作用，在這篇文章中，研究人員利用生物信息學(xué)模型，并通過實驗驗證進(jìn)行了分析。

他們發(fā)現(xiàn)γ干擾素激活/翻譯抑制（gamma-interferon-activated inhibitor of translation，GAIT）復(fù)合物能抑制VEGF-A的合成，這主要是通過VEGF-A mRNA表達(dá)水平的低恒定率來實現(xiàn)的。通過動力模型模擬，研究人員預(yù)測到了一個抑制性GAIT元件作用因子是其原因，而且還從中識別出了谷氨酸-脯氨酸tRNA合成（EPRS）的一個斷裂形式，其中GAIT復(fù)合物的一個組成部分能介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄結(jié)合。

這種斷裂蛋白：EPRSN1，能保護(hù)GAIT元件轉(zhuǎn)錄免受抑制性GAIT復(fù)合物的影響，因此研究人員推斷存在一種GAIT靶蛋白“翻譯細(xì)流（translational trickle）”的機(jī)制。

除此之外，研究人員還進(jìn)行了全基因組分析，這些研究揭示了C末端斷裂調(diào)控蛋白生成過程中的一種常見機(jī)制，這將有助于科學(xué)家們更進(jìn)一步分析轉(zhuǎn)錄后修飾機(jī)制。

人類基因組30億個堿基對僅編碼約2.5萬個蛋白質(zhì)基因，但是正常的人體功能需要約25萬以上的蛋白質(zhì)。人類蛋白質(zhì)編碼基因通暢被多個內(nèi)含子（平均6-7個）打斷成外顯子，而一個基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以通過外顯子的可變剪接方式而產(chǎn)生多個不同成熟mRNA，繼而產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)。最近的轉(zhuǎn)錄組研究表明人類90%以上的基因的pre-mRNA都是可變剪接的?？勺兗艚拥恼{(diào)控對細(xì)胞分化、發(fā)育、癌癥發(fā)生，以及干細(xì)胞功能維持等至關(guān)重要。