《分子细胞》发现DNA结合C2H2锌指蛋白也调节RNA加工

　　

多伦多大学的研究人员已经证明，一类重要的dna结合因子也可以与RNA结合，通过各种机制调节基因表达。该研究极大地扩展了我们对这些蛋白功能的理解，并将它们确立为一类新的rna结合蛋白。

C2H2锌指蛋白是最大的一类用于转录的DNA结合因子——将遗传信息从DNA复制到信使RNA （mRNA）的过程。由于这一组中有700多种蛋白质，大多数还没有被很好地理解。从重点研究中受益的少数基因在转录中的作用已被研究。

“我们研究了C2H2锌指蛋白家族的150个成员，”该研究的第一作者、多伦多大学唐纳利细胞和生物分子研究中心分子遗传学博士研究生赛义德·纳比尔·沙阿说。“虽然这个蛋白质家族已经在转录因子的背景下进行了研究，但在我开始博士研究的时候，发现其中一些也与RNA结合。我很好奇RNA结合是否是这些蛋白质的普遍特性——事实证明确实如此。”

这项研究最近发表在《分子细胞》杂志上。

纳比尔-沙阿说：“我们知道我们研究的大约120种C2H2锌指蛋白的dna结合位点。”纳比尔-沙阿因其对锌指蛋白rna结合功能的博士研究获得了2024年唐纳利中心研究论文奖。“我们怀疑，如果蛋白质也与RNA结合，那么DNA和RNA的结合位点可能是相关的。一般来说，它们不是，因为蛋白质靶向DNA的启动子区域和mRNA的三个初始未翻译区域。”

研究小组发现，C2H2锌指蛋白调节了多种修饰mRNA的转录后过程，mRNA是蛋白质生产的模板。这些过程包括剪接前体mRNA以去除非编码区，通过称为切割和聚腺苷化的机制控制mRNA的长度，以及通过称为m6A修饰的过程通过酶改变转录后的mRNA。

在《基因组生物学》杂志上发表的一项伴随研究中，研究小组基于他们最近在《分子细胞》杂志上的发现，研究了一种特定的锌指蛋白是如何调节m6A修饰水平的。研究人员先前发现，一种被广泛研究的C2H2锌指转录因子SP1调节mrna的选择性裂解和聚腺苷化。

“我们的团队已经确定了C2H2锌指蛋白的rna结合能力方面的知识空白，”该研究的首席研究员、唐纳利中心和Temerty医学院的分子遗传学教授Jack Greenblatt说。“研究人员一直专注于dna结合，因为它与疾病有关，但这些蛋白质的rna结合及其对基因表达的影响还有很多未知之处。虽然我们已经绘制了许多C2H2锌指蛋白的rna结合位点，但我们刚刚开始研究它们的功能。”

这项研究是加拿大研究人员最近在《分子细胞》（Molecular Cell）上发表的唯一一项以rna为重点的研究。它展示了许多蛋白质的rna结合图谱，为研究人员研究转录后调控原理提供了宝贵的资源。