SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活

作者：王美; 吕佳; 石文鑫; 柴杨丽; 文建凡; 张西臣; 柴宝峰

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2018, 34(05): 519-529.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2018.05.09

• 蓝氏贾第虫
• 无义介导的mRNA降解
• UPF1
• SMG1
• 磷酸化修饰

无义介导的mRNA降解(NMD)是一种重要的真核生物mRNA质量监控途径。NMD可识别并降解含有提前终止密码子(PTC)的异常mRNA(PTC-mRNA)。但NMD途径对PTC-mRNA的识别和降解机制尚无阐明。蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)是一种寄生性的原生动物,进化上处于真核生物基部,对其NMD途径的研究有利于了解NMD途径的机制与进化。本研究通过双分子荧光互补实验、酵母双杂交实验和体外pull-down实验,分析了贾第虫的UPF1(GlUPF1)、SMG1(GlSMG1)和肽链释放因子(GleRF1、GleRF3)之间的相互作用关系。结果表明,贾第虫的肽链释放因子都能够与GlUPF1发生相互作用,且GlUPF1的CH结构域与GleRF3能够形成较稳定的复合体,而GlSMG1的激酶结构域PIKK能与UPF1的C端和N端结构域相互作用。进一步研究证实,GlSMG1的PIKK结构域能使GlUPF1两种截短体GlUPF1(1500 aa)和GlUPF1(5011 304 aa)发生磷酸化修饰,说明GlUPF1的N端和C端均有GlSMG1的磷酸化位点。进一步分析证实,T111是GlUPF1上的1个磷酸化位点。我们的研究结果表明,贾第虫NMD途径起始阶段,首先在mRNA的PTC处的核糖体上形成SMG1-UPF1-eRF1-eRF3(SURF)复合体,并且GlSMG1磷酸化修饰GlUPF1,由此激活NMD途径,可能招募XRN1和SKI7d等酶参与无义mRNA的降解。

• 单位
  吉林大学; 遗传资源与进化国家重点实验室; 中国科学院昆明动物研究所; 山西大学