| 단일염기 분해능과 단세포 수준에서 RNA 결합 단백질의 결합 부위 식별 달성 | ||
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  중국과학원 생물물리연구소 Xue Yuanchao(薛願超) 연구팀은 미량 세포에서 RNA 결합 단백질 표적을 식별할 수있는 새로운 기술 LACE-seq를 개발하여 최초로 단일염기 분해능과 단세포 수준에서 RNA 결합 단백질의 결합 부위를 정확히 식별함으로써 배아 발달 및 생식 질환에서 RNA 결합 단백질의 기능적 메커니즘을 연구하기 위한 문을 열었다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Nature-Cell Biology"에 게재되었다. RNA 결합 단백질에 대한 기존의 연구는 주로 줄기세포와 체세포와 같이 체외에서 대량 확장할 수 있는 세포계에서 수행되고 있으며 조기 생식 및 임상 천자 등 미량 시료에서의 연구는 여전히 공백이다. LACE-seq 방법을 구축하기 위해 연구팀은 모든 실험 조건을 최적화였으며 해당 방법을 구축한 후 RNA 결합 단백질 Ago2/endo-siRNA 침묵 복합체가 생쥐 MII 시기 난세포에서의 표적을 중점 연구하였다. 또한 Ago2/endo-siRNA 복합체가 난세포에서의 mRNA 번역 조절 및 트랜스포존 매개 키메라 전사체 생성 억제 등 일련의 새로운 메커니즘과 새로운 규칙을 분석했다. 연구팀은 LACE-seq 방법을 이용하여 최초로 Ddx4, Ptbp1, Ago2 및 Mili등 RNA 결합 단백질의 특정 표적과 결합 위치를 난세포에서 매핑하고, Ago2/endo-siRNA 침묵 복합체가 난세포에서 불완전 상호보완 페어링 방식으로 mRNA 번역을 억제함을 발견하였으며, endo-siRNA의 표적 Bub3, Chk1, Nuf2 등의 단백질 수준 변화가 Ago2 녹아웃 후의 표현형과 관련이 있을 수 있음을 입증했다. 또한, Ago2/endo-siRNA 복합체가 레트로 트랜스포존 프로모터에 의해 시작된 키메라 RNA를 절단할 수 있음을 입증했다. 해당 메커니즘은 난세포에서 전사체의 완정성을 확보했다. LACE-seq 기술은 실험 조작 시간이 짧고, 신호대 잡음비가 높으며, 유효 데이터가 많고, 비용이 낮은 등 일련의 장점을 보유하여 해당 분야의 어려움과 기존 실험 방법의 단점을 효과적으로 해결했다. 따라서 조기 생식세포, 암 줄기세포 및 임상 천자 샘플 등 희귀 미량 세포에서 RNA 결합 단백질의 조절 및 병원성 메커니즘 연구가 가능해 졌다. LACE-seq 기술은 역전사 효소의 RNA 결합 단백질 결합 부위에서의 종결 신호를 선형으로 증폭하여 최초로 단일염기 분해능과 단세포 수준에서 RNA 결합 단백질 결합 부위의 정확한 식별을 달성했다. 연구팀은 향후 생식 및 관련 질병 연구에서 LACE-seq 방법의 응용을 신속하게 추진하고, 전자동화 LACE-seq 플랫폼을 구축하여 RBP 기능 메커니즘을 대규모로 주석하고, 중국 특색의 RBP 맵 프로젝트를 추진할 계획이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/6/459409.shtm |
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