北京時(shí)間2月4日，國際學(xué)術(shù)期刊Nucleic Acids Research《核酸研究》在線(xiàn)發(fā)表了中科院廣州生物醫藥與健康研究院鮑習琛課題組、香港大學(xué)Ralf Jauch課題組和中山大學(xué)醫學(xué)院（深圳）侯琳琳團隊共同合作的成果“Concurrent binding to DNA and RNA facilitates the pluripotency reprogramming activity of Sox2”。該成果揭示了轉錄因子Sox2同時(shí)結合DNA和RNA并協(xié)同調控體細胞重編程的新機制，著(zhù)重強調了在體細胞重編程過(guò)程中Sox2與RNA直接相互作用的功能。 

　　真核生物中，大約8%左右的核酸結合蛋白具有同時(shí)結合DNA和RNA的屬性(DNA- and RNA- binding proteins, 簡(jiǎn)稱(chēng)DRBPs)。這些DRBP廣泛參與mRNA加工、轉錄調控、DNA復制、DNA修復、應激反應和凋亡等生物學(xué)事件。Sox轉錄因子是胚胎發(fā)育和細胞重編程過(guò)程中確定細胞命運的重要調控因子，它在多能干細胞和神經(jīng)干細胞的更新和分化等過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。此前一些證據表明，Sox2、hnRNP家族成員和長(cháng)非編碼RNA（RMST）相互作用，調控神經(jīng)細胞分化，然而，Sox2是否直接與RNA結合? Sox2的哪些結構域負責與RNA直接相互作用?在細胞重編程的過(guò)程中，DNA與RNA的結合功能如何相互協(xié)作? 都是需要深入研究的科學(xué)問(wèn)題。 

　　該研究通過(guò)PAR-CLIP和RNA SELEX的方法確認了Sox2與RNA直接相互作用，進(jìn)一步的測序分析發(fā)現Sox2偏好性結合一個(gè)CCCY核心基序和一個(gè)CGCG的二級基序。隨后，研究人員利用EMSA和RNA免疫沉淀（RNA-immunoprecipitation assay）等手段確定了Sox2的RNA結合結構域（RBM），該結構域具有優(yōu)先結合富含GC的RNA序列的特征。另外，通過(guò)RNA fishing實(shí)驗和競爭性結合實(shí)驗等進(jìn)一步分析， 發(fā)現在DNA和RNA共同存在的情況下，Sox2使用其HMG結構域結合同源DNA序列，并同時(shí)利用RBM結構域在體外介導三元RNA/Sox2/DNA復合物的形成。除此之外，通過(guò)比較Oct4、Klf4、c-Myc (OKM)“雞尾酒”以及不同Sox2突變體誘導下，誘導多能干細胞生成的效率發(fā)現，刪除Sox2 的RBM結構域會(huì )影響誘導多能干細胞生成，并且顯著(zhù)地改變了體細胞重編程過(guò)程中的選擇性剪接事件。該研究加深了人們對Sox2蛋白調控多能性重編程機制的理解，進(jìn)一步闡明了DRBPs對RNA代謝的調控機制。 

　　該研究得到了中科院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )優(yōu)秀會(huì )員項目、廣東省杰出青年基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目和廣東省實(shí)驗室創(chuàng )新團隊等項目的資助。 

　　論文鏈接

　　轉錄因子Sox2通過(guò)與RNA結合調控體細胞重編程