清华欧光朔团队《科学》发文，揭示RNA编辑调控激酶活性新机制

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清华欧光朔团队《科学》发文，揭示RNA编辑调控激酶活性新机制

▎药明康德内容团队编辑

顶尖学术期刊《科学》近期发表了一篇来自清华大学欧光朔教授团队的研究论文。利用线虫模型，科研人员揭示了纤毛激酶活性受RNA编辑调节的方式。这项研究为调控蛋白激酶活性提供了一种可能广泛存在的新机制，也为遗传性纤毛类疾病开发临床疗法带来了新的思路。

很多类型的细胞，表面有纤毛（cilia）结构。它们有助于细胞运动和探测外界信号，纤毛发生异常可能导致进行性失明、耳聋、生长迟缓、肝脏和肾脏病变等多系统疾病。

纤毛激酶的活性对纤毛的形成和功能至关重要。欧光朔教授的研究小组将一种导致纤毛激酶持续活跃的突变基因导入线虫体内，这种突变基因在人类中的基因版本会导致一种视网膜疾病。研究人员发现，突变体线虫的嗅觉纤毛会出现结构异常，并丧失功能，表型与缺少这种纤毛激酶时相同。

▲线虫（图片来源：123RF）

利用这种纤毛激酶过度激活的突变体，研究人员展开了抑制子遗传筛选，寻找挽救纤毛的方法。最终，他们找到了一种腺苷脱氨酶ADR-2的突变，可以让线虫的嗅觉纤毛重新变得正常。

ADR-2的功能是在细胞核内负责RNA编辑，催化RNA的腺苷（adenosine）转化为肌苷（inosine）。研究人员发现，纤毛激酶过度活化时，会触发ADR-2对激酶的pre-mRNA进行编辑，以至于影响RNA的正常剪接，阻断蛋白翻译，从而减少纤毛激酶。

进一步实验显示，其他几种纤毛激酶受到了类似的RNA编辑的限制，提示这种调节机制可能具有普适性。研究人员总结说：“这项工作表明激酶活性的信息被负反馈到激酶自身的RNA，通过编辑抑制其翻译，从而限制激酶活性。”

▲研究通讯作者欧光朔教授（图片来源：清华大学生命学院）

研究人员还指出，在纤毛疾病的临床治疗中，纤毛疾病相关蛋白不是理想的药物靶标，而这项工作表明，纤毛激酶异常导致的纤毛缺陷可以通过抑制细胞核内的腺苷脱氨酶进行挽救，提示了纤毛疾病可以通过靶向“纤毛外”进行干预的新思路。

参考资料：

[1] Dongdong Li et al., (2021) RNA editing restricts hyperactive ciliary kinases. Science. Doi: 10.1126/science.abd8971

[2] 欧光朔实验室发文报道RNA编辑调控激酶的机理 Retrieved Aug. 30, 2021 from http://mcgovern.med.tsinghua.edu.cn/ch/infoshow-2289.html

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