復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院董愛武教授和俞瑜副教授團(tuán)隊于《植物細(xì)胞》(The Plant Cell) 期刊在線發(fā)表了題為“The Arabidopsis histone methylation reader MRG2 interacts with eIF4A3 to regulate alternative splicing and circadian rhythms”的研究論文。該研究揭示了擬南芥H3K36me2/me3閱讀蛋白MRG2作為樞紐的可變剪接調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在植物中建立了組蛋白甲基化修飾與剪接體之間的分子聯(lián)系，為理解真核生物轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)可變剪接的調(diào)控機(jī)制提供了新思路。

前體mRNA（pre-mRNA）可變剪接是真核生物中保守的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制，在生長發(fā)育、代謝調(diào)控及環(huán)境適應(yīng)等過程中具有重要作用。近年來的研究表明，組蛋白H3K36me3修飾參與調(diào)控pre-mRNA可變剪接過程，且該修飾的建立及可變剪接過程均與轉(zhuǎn)錄緊密偶聯(lián)。然而，H3K36me3介導(dǎo)可變剪接的具體分子機(jī)制尚需深入解析。

研究團(tuán)隊通過篩選擬南芥MRG1/MRG2互作蛋白，發(fā)現(xiàn)MRG1/MRG2與外顯子連接復(fù)合體（exon junction complex, EJC）核心組分eIF4A3相互作用。遺傳學(xué)分析表明，eif4a3-1突變體與mrg1 mrg2雙突變體在長日照條件下均呈現(xiàn)相似的晚花表型。轉(zhuǎn)錄組分析進(jìn)一步顯示，MRG1/MRG2及eIF4A3功能缺失導(dǎo)致相似的基因表達(dá)譜變化及剪接事件改變，涉及晝夜節(jié)律調(diào)控與環(huán)境響應(yīng)等通路。RNA免疫共沉淀測序（RIP-seq）實驗證實，MRG1/MRG2促進(jìn)eIF4A3結(jié)合至特定基因的轉(zhuǎn)錄本，其中包括生物鐘核心基因PRR7和PRR9。同時，eIF4A3和MRG2以相互促進(jìn)的方式在PRR7和PRR9的染色質(zhì)區(qū)域富集，調(diào)控PRR7和PRR9的可變剪接，從而維持?jǐn)M南芥的正常晝夜節(jié)律。

復(fù)旦大學(xué)董愛武教授團(tuán)隊的博士研究生黃亞雪、博士后吳佳炳（現(xiàn)任職于紹興文理學(xué)院）和博士研究生李想為本研究的共同第一作者，復(fù)旦大學(xué)董愛武教授和俞瑜副教授為通訊作者。該項研究工作獲得了國家重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學(xué)基金的支持。

A, B. MRG1/MRG2和eIF4A3調(diào)控生物鐘核心基因PRR7（A）和PRR9（B）的可變剪接；C. MRG1/MRG2和eIF4A3為維持?jǐn)M南芥正常晝夜節(jié)律所必需；D.閱讀蛋白MRG2識別H3K36me3修飾，招募剪接體亞基eIF4A3，共同調(diào)控轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)的可變剪接過程。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1093/plcell/koaf209