陈玲玲团队最新Nature

核仁是细胞核中最突出的无膜凝聚物。它由数百种在核糖体RNA (rRNA)的快速转录和有效加工单位中具有不同作用的蛋白质组成，这些单位包括一个纤维中心和一个致密的纤维成分，以及颗粒成分中的核糖体组装。由于成像研究分辨率不足，大多数核仁蛋白的精确定位以及它们的特异性定位是否有助于pre-rRNA加工的径向通量仍然未知。因此，这些核仁蛋白如何与逐步的pre-rRNA加工进行功能协调需要进一步研究。

2023年3月8日，中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所/中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/上海科技大学陈玲玲团队在Nature 在线发表题为“Nucleolar URB1 ensures 3′ ETS rRNA removal to prevent exosome surveillance”的研究论文，该研究表明核仁URB1确保3′ ETS rRNA去除，以防止外切体监视。

数百个蛋白质和非编码RNA (ncRNAs)组成核仁，在那里进行生rRNA的生物发生。这些核仁蛋白和ncRNAs在空间上被组织成三个亚核仁区域—纤维中心(FC)、致密纤维成分(DFC)和颗粒成分(GC)—具有协调的功能。与核仁组织一致，RNA聚合酶I (Pol I)对核糖体DNA (rDNA)的转录发生在FC-DFC边界，随后新生47S pre-rRNA的5’ETS共转录运动进入DFC以启动加工，导致DFC中18S、5.8S和28S rRNAs前体的顺序产生，并进一步组装GC1中的核糖体。与处理5 ' ETS相似，适当去除3 ' ETS是rRNA处理中确保28S rRNA成熟的必要步骤，预计在28S rRNA转位到GC之前发生。值得注意的是，对于3 ' ETS加工需要哪些蛋白质，该事件在FC-DFC单元中发生的位置，它是如何被控制的，以及它的生物学后果，仍知之甚少。

文章模式图（图源自Nature ）

在这里，作者使用高分辨率活细胞显微镜筛选了200个候选核仁蛋白，并确定了12个蛋白富集于致密纤维成分(PDFC)的外围。在这些蛋白质中，不健康核糖体蛋白1 (URB1)是一种静态的核仁蛋白，它确保了U8小核仁RNA识别的3 '端pre-rRNA的锚定和折叠，并随后在致密的纤维成分-PDFC边界处去除3 '外部转录间隔(ETS)。

URB1缺失导致PDFC中断、pre-rRNA运动不受控制、pre-rRNA构象改变和3 ' ETS保留。这些异常的3 'ETS附着的pre-rRNA中间产物激活外切体依赖的核仁监视，导致28S rRNA产生减少，斑马鱼头部畸形和小鼠胚胎发育延迟。这项研究提供了对功能性亚核仁组织的深入了解，并确定了rRNA成熟的生理必要步骤，该步骤需要相分离核仁中的静态蛋白URB1。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05767-5