拟南芥糖蛋白AtGRP8体内靶标全谱解析：iCLIP技术揭示RNA结合蛋白调控网络

本研究通过iCLIP技术首次系统绘制了拟南芥糖蛋白AtGRP8的体内RNA结合图谱，鉴定出551个靶标转录本及其结合位点，揭示其与同源蛋白AtGRP7共享70%靶标的调控特征，为解析植物转录后调控网络提供重要数据支撑。

　　

在植物生命活动中，RNA结合蛋白(RBP)如同精准的分子指挥家，通过调控RNA的剪接、翻译和降解等过程，主导着遗传信息的传递效率。然而，与动物系统相比，植物RNA结合蛋白的调控网络研究长期面临技术瓶颈——坚硬的细胞壁、高活性的RNase以及紫外吸收色素等特性，使得传统交联免疫沉淀技术(CLIP)在植物中的应用举步维艰。德国比勒菲尔德大学(Universit?t Bielefeld)的研究团队突破技术壁垒，通过优化个体核苷酸分辨率交联免疫沉淀技术(iCLIP)，成功绘制了拟南芥糖蛋白AtGRP8的全基因组结合图谱，相关成果发表于《Scientific Data》。

研究人员采用转基因拟南芥株系AtGRP8::AtGRP8:GFP，通过500 mJ/cm²紫外交联固定天然RNA-蛋白互作，结合GFP纳米抗体免疫沉淀和链特异性建库测序。创新性开发的计算流程处理了来自3个生物学重复的900万条测序reads，通过PureCLIP算法实现单核苷酸精度的结合位点定位。

关键研究发现

1. 靶标转录本特征：

   鉴定出551个具有统计学显著性的AtGRP8靶标转录本，其中LHCB1.1等光合作用相关基因的互作模式与AtGRP7高度保守。如图8所示，70.2%靶标与AtGRP7共享，印证了这对同源蛋白的功能冗余性。

2. 结合位点分布规律：

   结合位点主要富集在转录本的5'UTR和3'UTR区域（图10a），这种分布特征与动物hnRNP家族蛋白显著不同，暗示植物特有的转录后调控机制。

3. 特征性结合基序：

   通过STREME算法鉴定出核心结合基序"GGAG"（图10b），其侧翼序列存在独特的10核苷酸间隔的下游调控元件（图10c），可能协同其他RBP形成调控复合物。

4. 生物学功能关联：

   GO分析（图11）显示靶标基因显著富集于光合作用、氧化应激响应和RNA加工等通路，与AtGRP8已知的昼夜节律调控功能相呼应。

这项研究不仅建立了首个植物糖蛋白RBP的全基因组互作图谱，更通过开发适配植物材料的iCLIP技术体系，为解析植物转录后调控网络提供了方法论范式。发现AtGRP8与AtGRP7共享靶标但具有独特结合特征的现象，为理解基因家族功能分化提供了分子证据。数据资源已通过NCBI SRA（SRR32329121-23）开放共享，将推动植物RNA生物学研究的深入发展。