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mRNA 可变多聚腺苷酸化(APA)中内含子多聚腺苷酸化功能不明。研究人员开展 GLS 内含子多聚腺苷酸化研究,发现其产生的 GAC 可调控细胞衰老,CPSF6 通过结合 GAC 调节表达。该研究拓展了对内含子多聚腺苷酸化功能的认知。
mRNA 的可变多聚腺苷酸化(Alternative Polyadenylation,APA)是一种广泛存在的转录组机制,它能精细调节基因表达,在多种生物学过程中发挥重要作用。在不同的 APA 类型里,内含子多聚腺苷酸化普遍存在,但人们对它的了解却不多。虽然内含子多聚腺苷酸化的上游调控已被广泛研究,但其生物学功能却知之甚少。
研究发现,谷氨酰胺酶编码基因Glutaminase(GLS)的内含子多聚腺苷酸化产生了一种名为Glutaminase C(GAC,编码谷氨酰胺酶 C)的异构体,它在细胞衰老过程中发挥着调节作用。细胞衰老是个体衰老的基础,也是一种重要的抗癌机制。在人类和小鼠的衰老模型中,GLS内含子多聚腺苷酸化(pA)位点的使用频率均有所降低。
GAC 蛋白主要定位于线粒体,在人和小鼠细胞中,下调GAC会诱导细胞衰老。GAC 缺陷细胞中,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)水平升高和 ATP 合成减少,解释了与衰老相关的表型。多聚腺苷酸化因子 CPSF6 会结合到GAC的最后一个外显子上,调节其表达。挽救实验证实,CPSF6-GAC信号轴在调节细胞衰老中确实起着重要作用。
总之,该研究首次证明内含子多聚腺苷酸化能够调节细胞衰老,极大地拓展了人们对内含子多聚腺苷酸化生物学功能的理解。