人类DICER1基因热点突变既会导致miRNA功能的丧失，也会导致其功能的增强

《Nature Structural & Molecular Biology》：Human DICER1 hotspot mutation induces both loss and gain of miRNA function

DICER1酶的S1344L突变通过影响RNase IIIb域导致miRNA加工异常，表现为5p链缺失和3p链选择性改变，并伴随3p passenger链的上调。体外实验证实3p臂-nicked前体miRNA更易加载Argonaute蛋白，且该突变增强了对mRNA的抑制作用。这些发现揭示了DICER1热点突变在癌症中的分子机制扩展。

摘要

核心miRNA生物合成酶DICER1在癌症中经常发生突变，这些突变会损害其RNase IIIb结构域的功能，而该结构域负责切割前体microRNA发夹结构的5’端臂。然而，由于缺乏相应的敲入模型，人们对其机制的理解仍然有限。在本研究中，我们构建了DICER1敲除细胞以及DICER1 S1344L突变体（包括纯合子和杂合子形式）的人类胚胎干细胞；其中S1344L突变是RNase IIIa蛋白中的非催化性替换，会降低RNase IIIb的活性。DICER1敲除细胞缺乏典型的miRNA分子，而S1344L突变则导致两种现象：miRNA 5’端链的缺失以及miRNA 3’端链的选择性改变。有趣的是，我们观察到miRNA 3’端链的表达呈现出明显的上调趋势，这表明发生了广泛的链转换现象。通过多种体外实验发现，与相应的双链结构相比，具有3’端切割的pre-miRNA更倾向于被Argonaute蛋白结合。此外，活性测定、RNA测序结果以及Argonaute mRNA表达分析均证实这些突变增强了miRNA的抑制能力。这些数据进一步揭示了DICER1热点突变在癌症中的分子生物学效应。