探讨外显子跳跃的新机制

外显子跳跃是体内mRNA前体选择性剪接的模式之一。外显子跳跃能够诱导RNA衰减、不能产生功能性的蛋白质，或者引起致病基因产生截短的功能不全的蛋白质，是导致遗传性疾病发生发展的重要原因。基于对疾病发病机理的认知，应用外显子跳跃技术在基因治疗遗传性疾病上有很大的应用前景。据报道，外显子跳跃技术已经在Duchenne型肌营养不良(DMD)模型鼠和模型狗证实是一种非常有效的方法。但是，外显子跳跃的机理，尤其是对外显子上阅读框改变的突变引起外显子跳跃的机制，目前了解很少。我们研究组在试验中发现了一种新的剪接机制，在体外实验中表现为特异性的第二步剪接反应的抑制（第一步剪接反应正常进行），在体内体系中，则表现为外显子跳跃。彻底地剖析这其中的机理不仅会丰富我们对选择性剪接机理的认知，更为重要的是，将来可能会为某些遗传性疾病的诊断和基因治疗提供理论依据。

前体mRNA的剪接，为了保证成熟mRNA的有效产生，进行紧密藕联的两步反应。有趣的是，我们发现了一种可以完全阻止剪接反应进入第二步的剪接底物，并且对这种不寻常的第二步剪接抑制进行了深入研究。我们的研究意外地阐明了两种相互独立的剪接抑制机制：其中一种机制是在3'剪接位点下游出现茎环结构，另外一种机制是在外显子3'端出现外显子剪接沉默子（ESS）。这两种作用因素在体外实验中均表现出对第二步剪接反应的抑制效果，并且在体内引起外显子的跳跃。有意思的是，我们发现：单链DNA和RNA结合蛋白FUBP1是一个强大的ESS结合蛋白。我们通过缺失/回补实验证明：FUBP1是一个第二步剪接反应抑制因子，这种抑制效果与ESS结合密切相关。在细胞内我们进一步通过敲减和过表达实验证明：FUBP1可以调控肿瘤相关基因的外显子接入/跳跃。总之，研究结果证明FUBP1是一个剪接调控蛋白,为RNA剪接调控机制提供了更加丰富的见解。