SUMO化修饰通过调控启动子近端序列元件结合蛋白影响snRNA转录的分子机制

本研究针对snRNA转录调控机制不明确的问题，由研究人员通过CRISPR/dCas9-SENP1技术平台发现：SUMO化修饰对snRNA启动子近端序列元件（PSE）结合蛋白的功能至关重要。实验证实SNAPC1的SUMO化缺失突变体（K245/K333位点）虽能定位PSE区域，但会破坏SNAPc复合体组装并导致转录活性丧失，揭示了SUMO化作为snRNA生物合成关键调控者的新机制。

　　

非编码小核RNA（snRNA）与多种蛋白质结合形成小核核糖核蛋白颗粒（snRNP）。虽然snRNA的功能已被充分表征，但其转录调控机制仍知之甚少。近期研究发现SUMO化修饰可调控snRNA 3'末端加工过程。为深入探究SUMO化与snRNA生物合成的关联，研究团队开发了新型CRISPR/dCas9工具——将失活Cas9（dCas9）与SUMO蛋白酶SENP1催化结构域融合（dCas9-SENP1）。

实验表明，当dCas9-SENP1靶向snRNA启动子近端序列元件（PSE）时，其转录活性显著降低，证明PSE结合蛋白的SUMO化修饰对维持正常转录至关重要。聚焦于snRNA特异性转录复合体SNAPc的亚基SNAPC1，研究人员鉴定出第245和333位赖氨酸为SUMO修饰位点，并构建了SUMO化缺陷突变体（SNAPC1 2KR）。通过诱导型降解系统敲除内源性SNAPC1后，发现SNAPC1 2KR无法维持snRNA基础转录水平。

进一步对内源性SNAPC3和SNAPC4进行标记追踪，发现尽管SNAPC1 2KR仍可招募至PSE区域且能与SNAPC3正常互作，但其与SNAPC4的相互作用受损。这些结果共同表明：SNAPC1的SUMO化修饰不仅是snRNA转录的必要条件，更是维持SNAPc复合体正确组装的关键分子开关。