5月4日，國際學術(shù)期刊 Cell Reports在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）鮑嵐研究組的最新研究進展“ Axon-enriched lincRNA ALAE is required for axon elongation via regulation of local mRNA translation ”。該研究揭示了軸突富集的長鏈非編碼RNA ALAE通過競爭RNA結(jié)合蛋白 KHSRP并與Gap43 mRNA相互作用從而調(diào)節(jié)軸突局部翻譯和參與軸突生長的機制。

　　神經(jīng)元作為一類高度特化的細胞，形成樹突和軸突。神經(jīng)元胞體中的mRNA可以運輸至樹突和軸突，并通過局部翻譯來參與調(diào)控神經(jīng)元的發(fā)育和神經(jīng)環(huán)路的建立。研究組前期的研究工作發(fā)現(xiàn)，軸突中有富集的microRNA （miRNA）通過調(diào)控軸突中的局部翻譯并參與軸突延伸，提示非編碼RNA在軸突發(fā)育中發(fā)揮重要功能（Wang et al., Cell Reports, 2015; Wang & Bao, Journal of Molecular Cell Biology, 2017）。已有的研究顯示，lincRNA在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育早期高表達，并具有很高的組織分布特異性，但對神經(jīng)元軸突中l(wèi)incRNA的分布、功能和作用機制知之甚少。

　　該研究首先通過對背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元進行RNA測序并建立lincRNA表達譜，發(fā)現(xiàn)lincRNA ALAE在初級感覺神經(jīng)元軸突中高度富集。進一步研究發(fā)現(xiàn)，ALAE在神經(jīng)元軸突中與Gap43 mRNA競爭結(jié)合KHSRP蛋白，促使Gap43 mRNA從KHSRP抑制復合體中釋放，通過增加GAP43的局部翻譯上調(diào)其蛋白水平，從而促進軸突生長。研究首次發(fā)現(xiàn)軸突富集的lncRNA可以作為軸突發(fā)育的重要調(diào)節(jié)分子參與mRNA時空調(diào)控，加深了對非編碼RNA功能和機制的理解，為神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育提供了新的分子機制。

　　中科院分子細胞卓越中心鮑嵐研究組博士研究生魏滿義和黃建松為本文共同第一作者，鮑嵐研究員和上海腦科學與類腦研究中心王斌副研究員為共同通訊作者。該工作得到中科院營養(yǎng)與健康研究所楊力研究員、分子細胞卓越中心程紅研究員、南方科技大學蔣興宇研究員和中科院上海高等研究院張旭研究員的大力支持。獲國家基金委、中科院先導項目、上海市科委以及中科院青年創(chuàng)新促進委員會資助。

      文章鏈接： https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00369-7 

軸突富集lincRNA ALAE通過競爭KHSRP參與調(diào)控局部翻譯和軸突生長的分子機制

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