美加利福尼亚大学等揭示蛋白质内无序区域影响mRNA调控基因表达机制

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关键词：

来源：

Nature

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来源地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08919-x

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-04-23

摘要：

2025年4月23日，来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的约瑟夫·H·洛贝尔及尼古拉斯·T·英格利亚实验室在《Nature》发表题目为“Deciphering disordered regions controlling mRNA decay in high-throughput”的研究论文。研究揭示了蛋白质内含有的内在无序区域（IDRs）如何通过影响mRNA稳定性和翻译来调控基因表达的分子机制。通过高通量功能分析和机器学习，研究者们发现芳香族氨基酸在调控mRNA表达中起关键作用，并确定了这些无序区域所依赖的分子特征及生化途径。研究首先通过高通量荧光测定法，系统地评估了酵母蛋白组中无序区域对mRNA翻译和降解的影响，构建了包含约47,000个肽段的文库，发现900个抑制性片段，源自395种不同蛋白。进一步的突变扫描显示，芳香族和疏水性氨基酸在活性基序中富集，且这些基序在不同蛋白中具有不同的大小和组成。机器学习分析表明，芳香族氨基酸是后转录调控功能的强预测因子，通过精确识别关键氨基酸残基和模式，该研究为理解功能失调蛋白中的无序区域如何调控基因表达提供了新的视角。研究还揭示了两类不同的无序区域，一类依赖于短的线性基序，另一类依赖于整体序列组成，这两类区域在突变耐受性和氨基酸组成上存在显著差异。该研究不仅定义了无序区域控制mRNA降解和蛋白合成的分子规则和生化途径，还为未来的基因表达调控研究提供了重要的资源和工具。