中大新聞網(wǎng)訊(通訊員王文濤)一直以來(lái),snoRNA被認(rèn)為是一類(lèi)具有相似結(jié)構(gòu)和功能的非編碼RNA,根據(jù)其特有序列特征分為C/D box 和 H/ACA box兩類(lèi)。正如其名字所提示,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為snoRNA位于核仁中,通過(guò)堿基配對(duì)方式主要介導(dǎo)靶向核糖體RNA(rRNA)修飾。然而,一類(lèi)稱(chēng)為orphan snoRNA的小核仁RNA并無(wú)可預(yù)測(cè)靶向rRNA,人們對(duì)這些snoRNA在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮的功能知之甚少。
中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳月琴教授和王文濤副教授團(tuán)隊(duì)早期通過(guò)對(duì)髓系細(xì)胞分離亞組分進(jìn)行snoRNA組芯片篩選鑒定發(fā)現(xiàn),一類(lèi)snoRNA可富集于染色質(zhì)上,稱(chēng)為染色質(zhì)相關(guān)snoRNA。其中,部分染色質(zhì)相關(guān)orphan snoRNA可響應(yīng)DNA損傷壓力表現(xiàn)出染色質(zhì)富集程度的改變,提示此類(lèi)snoRNA可能參與染色質(zhì)相關(guān)功能。課題組以SNORA73為例發(fā)現(xiàn)了orphan snoRNA參與DNA損傷通路的新功能。研究表明該SNORA73在急性髓系白血病病人中特異性低表達(dá),并且發(fā)現(xiàn)低表達(dá)的SNORA73顯著抑制DNA損傷和惡性髓系細(xì)胞分化潛能。機(jī)制研究顯示SNORA73 以5'末端非經(jīng)典結(jié)構(gòu)結(jié)合染色質(zhì)蛋白PARP1和經(jīng)典蛋白DKC1/NHP2并通過(guò)調(diào)控其PAR修飾參與DNA損傷通路,揭示了orphan snoRNA介導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)調(diào)控血液腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要作用。該項(xiàng)研究成果今年早些時(shí)候發(fā)表在Cell Reports雜志上。中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院韓才博士、孫林玉博士、中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院羅學(xué)群教授為本文共同第一作者,陳月琴教授和王文濤副教授為共同通訊作者。

圖1. SNORA73調(diào)控PARP1介導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)并鑒定一類(lèi)在該疾病中特異性高表達(dá)、并且具有特殊結(jié)構(gòu)的新型的snoRNA-related lncRNA。與之前發(fā)現(xiàn)的lncRNA不同,這類(lèi)lncRNA是一種全新結(jié)構(gòu)的snoRNA-related lncRNA,其由5'm7G帽子和3'snoRNA結(jié)構(gòu)組成,中間和尾部分別含有兩個(gè)C/D box的snoRNA:SNORD49A和SNORD49B, 并將其命名為L(zhǎng)NC-SNO49AB。功能研究顯示,LNC-SNO49AB在白血病中高表達(dá),靶向LNC-SNO49AB可以抑制白血病的疾病進(jìn)程。機(jī)制分析顯示,LNC-SNO49AB并不參與經(jīng)典snoRNA介導(dǎo)的2'-O甲基化調(diào)控。有趣的是,LNC-SNO49AB可以直接和RNA A-to-I編輯酶ADAR1互作,通過(guò)調(diào)控ADAR1的二聚化介導(dǎo)其RNA編輯酶活性,進(jìn)而調(diào)控下游包括細(xì)胞周期在內(nèi)的多條通路,影響白血病疾病進(jìn)程(作用模式圖如下)。這些成果提示snoRNA在細(xì)胞內(nèi)還存在未揭示的多樣化功能,可能以各種形式參與到除經(jīng)典rRNA修飾外更多的途徑中去。
研究結(jié)果近日在Cell Discovery雜志正式發(fā)表。中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的博士后黃蔚(現(xiàn)為東南大學(xué)副研究員)和特聘副研究員孫雨蒙為共同第一作者,陳月琴教授和王文濤副教授為共同通訊作者。生命科學(xué)學(xué)院張銳教授和宋玉龍研究員在A-to-I測(cè)序分析中提供了諸多幫助和指導(dǎo)。相關(guān)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金,廣東省特支計(jì)劃杰出人才基金,博士后基金面上項(xiàng)目的支持。

圖2. LNC-SNO49AB調(diào)控RNA A-to-I編輯模型圖
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1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124722001450?via%3Dihub