ATP水解酶在RNA剪接中的作用机制研究

RNA剪接是真核生物基因表达过程中的一个重要环节，对细胞分化, 组织器官形成和生物体生长发育起到重要的调节作用。RNA剪接中需要一类ATP水解酶的催化作用才能完成很多的RNA大分子复合物的空间构像的重排。我们发现其中的Prp5 可以调控RNA剪接中内含子支点区域的准确性和灵活性。本申请项目是在此基础上研究Prp5和同亚族蛋白Prp28 的RNA作用底物特征，探索它们的RNA解螺旋酶活力特点，比较DEAD-box蛋白亚族成员的作用机制异同点，以及研究Prp28调控RNA剪接中5'切点的准确性和灵活性特点。这一研究对于深入理解RNA剪接中内含子的正确选择机制有着重要的理论意义，同时对多细胞生物中的RNA选择性剪接也有指导意义，以此为基础可以进一步研究很多重要基因在RNA剪接水平上的表达调控机制。

真核生物中非编码内含子的去除由RNA剪接完成。RNA剪接是基因表达过程中的一个重要环节，对细胞分化, 组织器官形成和生物体生长发育起着重要的调控作用。RNA剪接过程中需要一类ATP水解酶(又称RNA解旋酶)完成众多RNA大分子复合物空间构像的重排，最终形成具有催化活性的剪接体。我们此前发现其中的一个ATP水解酶Prp5 参与到内含子支点区域剪接保真性的调控。本项目在此基础上进一步研究Prp5和Prp28两个ATP水解酶，探索了它们在内含子识别和选择过程中的的作用机制。研究揭示了Prp5为中心的蛋白质作用网络及其对RNA剪接的影响；证明了Prp28参与内含子中5'剪接位点保真性调控，其调控机制与5’SS:U6 snRNA这一双螺旋结构有关，而与5’SS:U1 snRNA双螺旋结构无关；获得并解析了Prp5的蛋白质晶体结构并证明Prp5具有的特殊结构对RNA剪接保真性具有重要的调控作用。本项目研究对于深入理解RNA剪接中内含子的正确选择机制有着重要的理论意义，同时对多细胞生物中的RNA选择性剪接也具有指导意义，以此为基础可以进一步研究很多重要基因的表达调控机制。部分研究成果已经发表在“Molecular and Cellular Biology”和“Nucleic acids research”杂志上。