Developmental Cell:保守界面上的 PUF 合作相互作用决定了 RNA 结合情况和秀丽隐杆线虫的细胞命运

RNA 结合蛋白（RBPs）的一个家族，即 Pumilio/PUM 和 FBF（PUF）家族，在此类网络的控制中发挥着核心作用，PUF "伙伴关系 "是 PUF-RNA 网络的核心，扩大了其覆盖范围和多样性。FBF-2和FBF-1（后者是几乎相同且在很大程度上冗余的对应物）有两个主要的生物学作用：生殖干细胞（GSCs）的自我更新和雌雄同体中精子到卵细胞（s/o）细胞命运转换的调控。秀丽隐杆线虫的FBF-2是一种PUF-RNA结合蛋白，能与1000多种RNA结合，对干细胞和分化进行调控。FBF-2通过一个关键的酪氨酸Y479与多个蛋白伙伴相互作用。但其体内伙伴关系的意义尚不明确。

近段时间，来自美国威斯康星大学麦迪逊分校生物化学系的Brian H. Carrick教授及团队利用 FBF-2 Y479 残基作为了解 PUF 伙伴关系体内意义的切入点，旨在研究伙伴关系如何塑造 PUF-RNA 网络。他们重点研究了 gld-1 mRNA，以了解其 FBF-2 结合元件如何影响 GLD-1 蛋白的表达和种系命运。其中全基因组和基因特异性方法的结合有助于解释大规模转录组调控如何产生特定的生物学效应。

结果显示，Y479A 可以通过降低脱落率来增加 Kd。Y479A在体内改变了FBF-2在RNA靶标上的占有率。尽管Y479A中的大多数eCLIP峰保持不变，但其中20%的峰变化了1.5倍或更多。因此，RNA结合景观的这些体内变化既显着又具有选择性。在 eCLIP 中占有率不变的位点可能在没有伙伴或伙伴不依赖 Y479 与 FBF-2 相互作用的情况下被 FBF-2 结合，Y479A 占有率降低的位点可能依赖于依赖 Y479 的伙伴来稳定 FBF-2 的结合，Y479A 占有率较高的位点--例如编码区中的位点--在野生型中可能依赖于依赖 Y479 的伙伴来破坏 FBE 占有率的稳定性或释放 C 端尾部的自身抑制，或者这些位点可能利用从首选位点释放的过量 Y479A 转移到次优位点。该团队还发现在 Y479A 突变体中，fem-3 FBE 的 FBF-2 占有率较低，这与抑制作用减弱一致。相反，下调 ife-3 RNA 可取消 s/o 开关82 ，但同样不会影响 GSCs，而 ife-3 FBE 在 Y479A 突变体中的 FBF-2 占有率较高，这与抑制作用增强一致。

关键酪氨酸调节 FBF-2 RNA 结合景观

总之，PUF 蛋白在人类健康和疾病中具有重要性，PUF 伙伴关系将很快成为了解人类 PUF 功能如何被调控和发生问题的中心。

参考文献：

Carrick BH, Crittenden SL, et. PUF partner interactions at a conserved interface shape the RNA-binding landscape and cell fate in Caenorhabditis elegans. Dev Cell. 2024 Jan 25:S1534-5807(24)00005-4. doi: 10.1016/j.devcel.2024.01.005. Epub ahead of print. PMID: 38290520.