REIIBP通过甲基化核仁蛋白调控前体rRNA加工在核糖体生物发生中的作用机制

本研究针对多发性骨髓瘤(MM)中高表达的REIIBP蛋白功能未知的问题，揭示了其通过无序区识别pre-rRNA定位于核仁DFC区，并甲基化pre-rRNA加工因子（如EXOSC7、NIP7）调控rRNA成熟过程。该发现发表于《Journal of Biological Chemistry》，阐明了REIIBP通过"RNA识别-蛋白甲基化"双模块调控核糖体生物发生的新机制，为t(4;14)+MM的病理机制提供新见解。

　　

核糖体作为细胞的"蛋白质合成工厂"，其生物发生过程异常与多种癌症密切相关。在多发性骨髓瘤(MM)中，约15-20%患者存在t(4;14)染色体易位，导致NSD2基因截短体REIIBP异常高表达。尽管已知全长MMSET是组蛋白H3K36me2甲基转移酶，但REIIBP的生物学功能及其在MM发病中的作用始终是未解之谜。更引人深思的是，REIIBP与MMSET具有截然不同的亚细胞定位——前者特异定位于核仁的致密纤维组分(DFC)，后者则分布于核质。这种独特的定位暗示REIIBP可能通过调控核仁特有的pre-rRNA加工过程参与疾病发生，但具体机制亟待阐明。

为解决这一科学问题，复旦大学生命科学学院的研究人员开展系统研究，发现REIIBP通过其C端无序区识别pre-rRNA实现核仁定位，并甲基化40余种pre-rRNA加工蛋白（如EXOSC7-K276、NIP7-K62），进而通过"甲基化修饰-加工因子功能调控"轴影响pre-rRNA剪切效率，最终导致核糖体组装异常。该成果发表于《Journal of Biological Chemistry》，首次揭示REIIBP作为核仁特异性甲基转移酶调控核糖体生物发生的新机制，为理解t(4;14)+MM的病理过程提供全新视角。

研究主要采用结构化照明显微镜(SIM)解析亚细胞定位，通过PAR-CLIP-seq结合GST pull-down验证RNA-蛋白互作，利用IP-MS和甲基化质谱筛选作用靶点，并借助Northern blotting分析pre-rRNA加工中间体。关键实验在HeLa细胞和MM细胞系NCI-H929中完成。

REIIBP定位于核仁DFC区

SIM超分辨成像显示REIIBP与DFC标志蛋白fibrillarin共定位，而不与FC区RPA194或GC区NPM1重合。结构域分析发现其C端两个无序区（非PWWP/PHD/SET结构域）决定核仁定位，删除任一区域即导致定位缺失。

无序区介导pre-rRNA识别

PAR-CLIP-seq发现REIIBP优先结合pre-rRNA的5'ETS/ITS1/ITS2区域。体外实验证实无序区直接结合pre-rRNA，且RNA二级结构对互作至关重要。这解释了REIIBP为何能特异性富集于pre-rRNA转录加工的DFC区。

互作组与甲基化组分析

IP-MS鉴定出43个核糖体生物发生相关互作蛋白，甲基化质谱则发现141个蛋白的249个赖氨酸位点甲基化水平升高，包括EXOSC7-K276me和NIP7-K62me等。体外甲基化实验证实REIIBP的SET结构域（非Y1092A突变体）可催化这些修饰。

调控pre-rRNA加工层级

Northern blotting显示REIIBP表达导致47S/34S pre-rRNA减少而30S累积，敲低则呈现相反表型。这种"双向调控"模式表明REIIBP通过甲基化修饰精细调控不同加工步骤的效率，如促进01位点切割而抑制A0位点加工。

影响核糖体组装

多糖体分析发现REIIBP使多糖体/单糖体(P/M)比值显著降低，证明其通过干扰pre-rRNA成熟最终影响功能性核糖体形成。

这项研究创新性地描绘了REIIBP"RNA结合-蛋白甲基化-加工调控"的作用链条：其无序区作为"导航模块"引导核仁定位，SET结构域作为"效应模块"甲基化加工因子，二者协同破坏pre-rRNA加工稳态。这不仅拓展了对非组蛋白甲基化功能的认知，更将核糖体生物发生异常与MM发病机制联系起来。特别值得注意的是，REIIBP调控的pre-rRNA加工因子中，EXOSC7等均是临床MM的潜在治疗靶点，这为开发靶向核仁代谢的小分子药物提供了新思路。未来研究可进一步探索这些甲基化事件如何精确影响加工复合物的组装与活性，以及它们在MM发生发展中的具体贡献。