我院2009届校友方晓峰以第一作者在《自然》（Nature）发表研究论文

      【转】在过去十年中，科学家们发现细胞中参与很多重要生物学过程的亚细胞结构如核仁、Cajal bodies、nuclear bodies等是由蛋白质、核酸以及其它生物大分子通过液-液相分离形成的聚集体【1, 2】。然而，目前对液-液相分离的研究主要基于体外实验，而对它在细胞内如何发生和被调控依然知之甚少。

　　2019年5月1日，英国 John Innes Centre的Caroline Dean研究组与清华大学李丕龙研究组合作在Nature杂志发表了题为Arabidopsis FLL2 promotes liquid-liquid phase separation of polyadenylation complexes的研究论文。该研究发现，拟南芥coiled-coil蛋白FLL2介导RNA 3’末端加工因子的相分离，从而促进特定基因的3’末端形成。

　　

        该研究中，研究人员首先发现调节拟南芥开花的关键蛋白FCA能够形成nuclear bodies。有意思的是，FCA蛋白含有prion-like结构域且大部分区域高度无序，这是大部分能够发生相分离的蛋白所共有的两个特征【3-5】。这一发现让研究人员猜测FCA能够发生液-液相分离从而形成nuclear bodies。体内的一系列实验结果证明了这一猜测：FCA形成的nuclear bodies具有液滴的性质。体外重组的FCA prion-like结构域很容易发生相分离形成液滴，然而全长FCA蛋白却不能，暗示在细胞内FCA的相分离还需要其它因子的帮助。为了探究这一现象，研究人员利用正向遗传筛选，发现coiled coil蛋白FLL2是FCA发挥功能所必须的。有意思的是，FLL2与FCA共定位于nuclear bodies中。进一步研究发现，fll2突变体中FCA 几乎不能形成nuclear body，而过表达FLL2能够明显使FCA形成的nuclear body增大增多，说明FLL2能够在体内帮助FCA发生相分离形成nuclear bodies。

　　

        A working model for the role of the coiled-coil protein FLL2 to promote nuclear bodies that are important for polyadenylation at specific sites.

        那么这些nuclear bodies对FCA的功能是否重要呢？Dean研究组早在1997年克隆了FCA，发现它编码一个RNA结合蛋白【6】。过去二十年，Dean研究组主要通过正向遗传学手段发现FCA控制特定转录本3’末端的形成【7, 8】，但是一直未能阐释该过程发生的机制。而在该研究中，研究人员建立了一种新的方法对FCA进行免疫纯化，通过质谱分析发现FCA与3’末端加工主要因子存在瞬时且动态的相互作用。这些3’末端加工因子与FCA共定位于nuclear bodies中。更重要的是，在fll2突变体中，FCA所控制的RNA 3’末端发生了缺陷。基于以上结果，研究人员认为FCA通过液-液相分离形成nuclear bodies，这些亚细胞结构能够富集3’末端加工因子，从而促进特定RNA的3’末端加工。该研究揭示了RNA3’末端加工的新机制，并首次发现coiled coil蛋白在液-液相分离中起重要作用，加深了我们对相分离机制的理解。

        John Innes Centre博士后方晓峰、清华大学博士生王亮以及John Innes Centre博士后Ryo Ishikawa为本文共同第一作者，Caroline Dean教授和李丕龙研究员为共同通讯作者，John Innes Centre博士后李瑶曦也参与了该工作。

         原文链接：http://dy.163.com/v2/article/detail/EE5IG0760512TP34.html

        校友信息：方晓峰，我院2009届生物技术专业毕业生，现为John Innes Centre博士后。