细胞如何在RNA从细胞核输出至细胞质、参与蛋白质合成之前,确保其信息准确且完整?加州大学欧文分校石永生教授团队近日在《Molecular Cell》发表研究,报告了一个此前未被明确界定的RNA质量控制关键因子——LENG8蛋白,并阐述其在核内RNA监控与处置中的作用。
研究指出,LENG8是一种在进化上高度保守的RNA质量控制“守门员”。该蛋白能够监测RNA加工状态,决定哪些RNA可以被允许从细胞核出口,哪些需要被滞留在核内,甚至进一步被降解。

在真核生物中,mRNA生成涉及多环节加工过程。研究团队表示,若RNA出现加工不当情形,例如内含子滞留或错误切割,异常RNA一旦进入细胞质,可能导致有害蛋白表达。因此,细胞在细胞核内建立监控机制以截获并清除缺陷RNA,但相关执行因子长期未明。
该研究第一作者、加州大学欧文分校医学院微生物与分子遗传学系石永生实验室的田路松博士表示,团队通过全基因组CRISPR筛选与RNA拉下实验锁定LENG8,并验证其在RNA质量控制中的关键作用。

机制层面,研究发现LENG8可与PCID2和SEM1结合,形成名为“REX”(RNA出口抑制复合体)的复合物。论文称,该复合体在进化过程中高度保守,从酵母到人类均存在。作为“显性负因子”,REX复合体会干扰细胞核心RNA出口机制TREX-2,从而在物理层面阻止未正确加工的RNA离开细胞核。
研究还显示,LENG8不仅参与滞留异常RNA,也促进其清除。通过与核外体适配器PAXT相互作用,LENG8可将这些异常RNA引导至核内降解系统,以降低潜在风险。

研究团队在论文中表示,这一发现为理解细胞如何监控RNA加工状态提供了基础性线索,并解释了为何只有正确加工的RNA才会被允许出口。研究同时指出,该工作也为后续探究与基因表达失调相关的疾病机制提供了新的研究方向。
