八肋游仆虫NMD通路的初步研究

无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay, NMD)是一种重要的mRNA 质量监测机制, 可以识别和降解含有提前终止密码子(premature termination codons, PTCs)的异常转录本, 但其详细的分子机制还没有完全阐释清楚。纤毛虫是真核生物进化最早的一个分支, 对其NMD途径的研究有助于阐明高等生物基因表达调控的进化与分子机制。该研究从纤毛虫八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)基因组中鉴定并克隆得到NMD因子EuUPF1、EuUPF2、EuY14a、 EuY14b和EuMAGO的基因。酵母双杂交和体外pull-down实验分析证实了各因子间的相互作用关系: EuUPF1的CH结构域与EuUPF2的C-端结构域相互作用; Y14的两个同源体(paralogs)EuY14a和 EuY14b, 作为mRNA结合蛋白, 均与EuMAGO发生相互作用, 形成真核生物mRNA外显子连接复合体(exon-exon junction complex, EJC)的核心。 一方面, EuUPF1的CH结构域与EuY14a直接相互作用, 结合到异常mRNA上; 另一方面, EuUPF1可以通过EuUPF2与EuMAGO相互作用, 后者再与EuY14a 和EuY14b相互作用, 把EuUPF1锚定到异常mRNA上。总之, EuUPF1通过两种方式结合在mRNA上, 招募各种核酸酶, 降解异常的mRNA。因为游仆虫基因组中内含子含量低于高等真核生物, 而又远高于酵母真菌, 因此研究者认为, 依赖EJC和不依赖EJC的两种NMD途径可能共存于游仆虫细胞中, 但这两种NMD途径具体的分子机制有待深入研究。