Nat Chem Biol | 假尿苷合酶在miRNA加工和tRNA修飾中的新功能

責編 | 兮

假尿苷修飾

（Pseudouridine，Y）是RNA上最豐富的修飾，又被稱為RNA的“第五種核苷”。假尿苷修飾是尿苷的旋轉異構體，它是由

假尿苷合酶

（Pseudouridine Synthases，

PUSs

）催化產生的。在tRNA、rRNA、snRNA等細胞內高丰度的非編碼RNA上均發現有豐富的假尿苷修飾；近年來，伊成器實驗室和其他課題組分別獨立開發了假尿苷修飾測序技術，發現mRNA和lncRNA上也存在豐富的假尿苷修飾

【1-4】

。

然而，目前對Y和假尿苷合酶的功能和機制知之甚少。2019年12月9日，北京大學生命科學學院

伊成器

教授團隊、北京大學第三醫院生殖醫學中心

李默

教授團隊在

Nature Chemical Biology

雜誌上聯合發表了題為

Differential roles of human PUS10 in miRNA processing and tRNA pseudouridylation

的研究論文，

揭示了人源細胞假尿苷合酶PUS10的雙重功能：在細胞核內PUS10調控microRNA（miRNA）的加工過程，在細胞質內PUS10催化tRNA的假尿苷修飾。

為了研究假尿苷合酶的功能，該研究首先進行了共表達分析，發現人源的13個假尿苷合酶中只有PUS10與microprocessor（DGCR8-DROSHA複合物）有共表達，進而猜測PUS10可能參與了miRNA的加工過程。PUS10敲除之後，透過晶片、高通量測序、qRT-PCR、Northern blotting等研究手段證明，大量成熟的miRNA表達量下降，同時伴隨前體primary miRNA（pri-mRNA）的累積，說明PUS10能夠促進pri-miRNA的加工從而調節miRNA的表達量。令人意外的是，PUS10對miRNA的調節作用不依賴於其假尿苷合酶的催化活性。分子機制上，核內的PUS10直接結合pri-miRNA並招募microprocessor，從而促進miRNA的生成。

該發現表明，

傳統意義上的假尿苷合酶PUS10具有調控miRNA表達的非經典功能。

另一方面，研究者透過回補實驗、體外活性實驗證實hPUS10確實能夠催化tRNA上的假尿苷修飾，並且其催化活性對維持細胞的正常生長髮揮作用。該研究也開發了新的小RNA中Ψ修飾的測序技術，並鑑定了PUS10的完整tRNA底物圖譜。進一步發現，PUS10是在細胞質內修飾tRNA底物，具有細胞質特異的催化活性。

綜上，

假尿苷合酶PUS10在細胞核內調節miRNA加工，而在細胞質內修飾tRNA。該工作首次報道了假尿苷合酶在miRNA加工過程中的調節作用，豐富了假尿苷合酶的功能。原文連結：https://www.nature.com/articles/s41589-019-0420-5

製版人： 小嫻子

參考文獻

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