解構秀麗隱桿線蟲pri-miRNA加工複合體的分子機制

香港科技大學

        小分子核糖核酸（microRNAs，以下簡稱miRNAs）是一種在動物和人類基因調控中發揮重要作用的小型核糖核酸(RNA)，一直令許多科學家為之著迷。在生物學和醫學中，一項非常重要的研究範疇就是miRNA如何控制和調節基因表達，因為科學界一般相信，這個課題對理解細胞突變有重大作用，對於治療癌症和其他與細胞突變有關的疾病，至為關鍵。

        雖然miRNA及其在人類中的生物起源已是科學界的熱門題目，但針對其他動物中的miRNA加工複合體（一種啟動miRNA生物起源的蛋白質複合物）的研究卻相當缺乏。最近，香港科技大學（科大）的研究團隊揭示了秀麗隱桿線蟲加工複合體（cMP）的基本機制，該研究為未來線蟲中miRNA相關研究鋪平了道路，並為探索miRNA在所有生物中發揮的作用，提供更廣泛的視覺。

        該研究最近在開放獲取期刊Nucleic Acids research（DOI:10.1093/nar/gkac1170）上發表。

        領導這項研究的科大生命科學部助理教授阮俊英教授說：「秀麗隱桿線蟲加工複合體（cMP）的分子機制自18年前發現以來，一直沒有詳細闡明。當然，出於充分的理由，許多人關注於人源miRNA的研究，但是對於秀麗隱桿線蟲中這種複合體卻缺乏基本信息，所以引發了我們的研究。”

        阮教授和他的團隊通過進行高通量pri-miRNA切割實驗，解構線蟲中pri-miRNA加工複合體（cMP）的分子機制。在此過程中，他們發現了一項cMP獨有的分子機制，與科學界一直已知的人源pri-miRNA加工複合體（hMP）分子機制非常不同。

        阮教授續解釋：「我們證實了cMP由兩個亞基組成，即cDrosha和Pasha，每個亞基都有自己的能力來測量秀麗隱桿線蟲pri-miRNA的莖長。這兩個亞基可以使用其獨特的測量方法確定複合物的切割位點。更重要的是，我們揭示的機制在許多方面與人源MP（hMP）不同，例如，人源DROSHA僅測量13 bp並確定hMP的切割位點，而DGCR8（Pasha人源同源物）似乎根本沒有能力測量或確定切割位點。」

        隨著cMP機制的顯現，阮教授期待更深入研究cMP/cel-pri-miRNA的結構，找出更多問題的答案。

        他表示：「我們現在知道了Pasha的dsRBD和linker對於25 bp上莖測量是必需的，但在充分了解這些底物的結構基礎的旅程上，我們才剛剛開始，相信這個領域的將吸引更多的同業加入。」

 

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