Mol Cell：王小林/单革团队发现ZC3H14蛋白促进反向剪接的新机制

研究团队基于无内含子基因来源的环形RNA构建了circGFP报告系统，进行全基因组CRISPR-Cas9敲除筛选，鉴定出ZC3H14蛋白作为环形RNA生成的正调控因子。通过高通量测序分析，作者发现ZC3H14促进约40%环形RNA的生成，但对mRNA的表达与可变剪切没有显著影响。此外，ZC3H14在真核生物中高度保守，其酵母同源蛋白Nab2的敲除同样抑制裂殖酵母中环形RNA的产生。

通过免疫共沉淀和质谱分析，研究团队发现ZC3H14蛋白结合多种剪切体组分。进一步的双分子荧光互补及荧光免疫共沉淀实验表明ZC3H14蛋白可以二聚化甚至寡聚化。ZC3H14 iCLIP-seq分析表明ZC3H14蛋白结合成环外显子两侧的外显子-内含子边界 (Exon-intron boundary, EIB) 及同源基因3' UTR。ZC3H14结合EIB的突变或3' UTR缺失均导致环形RNA的表达降低，ZC3H14与3' UTR的结合能够增强ZC3H14与EIB的结合。单独或联合利用ZC3H14结合的EIB或3' UTR作为顺式元件能够用于环形RNA表达载体的构建，实现环形RNA不同程度的过表达。 

作者发现ZC3H14蛋白在人类与小鼠睾丸组织中高度表达。ZC3H14的敲除导致雄性小鼠后代减少、睾丸减小、精子数目减少且异常精子比例升高，同时睾丸组织中环形RNA的表达显著降低。ZC3H14主要表达在粗线期、双线期精母细胞与圆形精细胞。ZC3H14敲除导致减数分裂进程异常，造成粗线期及双线期联会复合物侧轴断裂，同时伴随粗线期精母细胞环形RNA表达水平降低。在小鼠生殖细胞中，ZC3H14同样结合成环序列两侧的EIB与3' UTR。此外，通过对公共数据进行分析，作者发现ZC3H14及环形RNA与人类非梗阻性无精症显著相关。

模式图（Credit: Molecular Cell）

综上所述，该研究鉴定了一个真核生物中保守的反向剪接调控因子ZC3H14，通过结合成环序列外显子-内含子边界和3' UTR促进环形RNA产生，并揭示了ZC3H14在雄性不育中的生理功能。