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【Science / PNAS】二连发!施一公团队最新研究进展

2024-03-21   转化医学网   阅读量:122

本文为转化医学网原创,转载请注明出处

作者:Sophia

    导读:据介绍,负责U12型内含子剪接的次要剪接体包括五个小的核RNA(snRNA),其中只有一个与大剪接体共享。多囊蛋白-2(PC2,也称为TRPP2)离子通道蛋白的突变导致常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD),这是人类最常见的遗传疾病之一。该通道的激活机制尚不清楚,可用于其功能研究的工具有限。

研究一

01 

    负责U12型内含子剪接的次要剪接体由5个小核RNA(snRNA)组成,其中只有一个与主要剪接体共享。

    2024年3月14日,西湖大学生命科学学院特聘研究员万蕊雪、讲席教授施一公团队合作在《科学》(Science)发表题为“Structural basis of U12-type intron engagement by the fully assembled human minor spliceosome”的研究论文,是剪接体结构与机理研究的又一个重大突破。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn7272

    研究人员报道了完全组装的人类次要剪接体前B复合体的3.3纳米冷冻电镜结构。原子模型包括U11小核核糖核蛋白(snRNP)、U12 snRNP和U4atac/U6atac。U5 tri-snRNP。U11 snRNA被五种U11特异性蛋白(20K、25K、35K、48K和59K)和七聚体Sm环识别。5′-剪接位点的3′半与U11 sn核糖核酸形成双链;5′半部分被U11-35K、U11-48K和U11 snRNA识别。CENATAC和DIM2/TXNL4B两种蛋白质与次要的tri-snRNP特异性结合。

主要剪接体和次要剪接体

    总之,这一结构分析揭示了,次要和主要的折叠前体如何区分两种构象相似的tri-snRNA进行组装。

研究二
02 

    编码多囊蛋白-2(PC2,也称为 TRPP2)蛋白的 PKD2 基因突变会导致常染色体显性遗传性多囊肾病 (ADPKD)。作为瞬时受体电位(TRP)通道超家族的成员,PC2 充当非选择性阳离子通道。PC2 通道的激活和调节在很大程度上是未知的,并且尚未报道小分子配体与该通道的直接结合。

    2024年3月14日,圣约翰大学(Yong Yu)团队联合西湖大学施一公团队在期刊《PNAS》上发表题为“Molecular and structural basis of the dual regulation of the polycystin-2 ion channel by small-molecule ligands”的研究论文,研究报道了一组可以调节功能获得性 PC2 突变体功能的小分子配体,并鉴定了配体 ML-SA1 在 PC2 结构中的两个结合位点,分别对应于通道的激活和失活。

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2316230121

    在这项工作中,我们发现大多数已知的粘脂蛋白 TRP (TRPML) 通道的小分子激动剂会抑制 PC2_F604P 的活性,是 PC2 通道的功能获得突变体。然而,其中两种,ML-SA1和SF-51,具有双重调节作用,低浓度进一步激活PC2_F604P,高浓度导致通道失活。通过两种冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构、分子对接模型和诱变结果,我们确定了ML-SA1在PC2_F604P中的两个不同的结合位点,分别负责活化和失活。这些结果为配体如何通过不寻常的机制调节 PC2 通道功能提供了结构和功能见解,并可能有助于设计在调节 PC2 通道方面更有效和特异性的化合物,并可能用于 ADPKD 治疗。

    参考资料:

    https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn7272

    https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2316230121

    注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

施一公
中国科学院院士
美国国家科学院外籍院士