陳大華研究組JCB解析piRNAs發生機制

　　小分子piRNAs(Piwi-interacting RNAs)在抑制轉座子活性和維持基因組穩定性起重要作用，但其發生和調控的分子機制仍不清楚。果蠅生殖細胞為研究這一機制提供了良好的模型。果蠅生殖細胞中piRNAs 的發生包括初級加工和次級加工兩個過程，其中piRNAs次級加工途徑，又稱乒乓循環（“Ping-Pong”cycle），經過PIWI家族蛋白(AGO3和AUB)的協同作用，能夠使細胞中的piRNAs得到大量擴增。

　　 已有的假說表明，在乒乓循環的過程中，PIWI家族成員AUB和AGO3通過piRNA識別的靶RNA進行靶向剪切，使得piRNAs得到次級循環擴增。但AGO3的核酸內切酶（Slicer）活性是否發揮作用以及如何發揮作用一直是領域內有待解決的重要科學問題。

　　動物研究所陳大華實驗室研究發現AGO3的Slicer活性對piRNAs的次級擴增非常重要，AGO3以不依賴Slicer活性的方式抑制AUB：AUB乒乓循環。他們進一步研究發現AGO3的Slicer突變體導致piRNAs初級加工蛋白Armitage的異位表達。

　　 作為piRNAs初級加工途徑的重要成員，Armitage蛋白通常出現在細胞質和線粒體上，但AGO3的Slicer突變體導致Armitage蛋白出現在piRNAs次級加工場所nuage細胞器上。

　　 重要的是，研究發現AGO3和Armitage存在相互作用并同時定位于線粒體。此外，AGO3也與另一種線粒體蛋白Zucchini存在相互作用，由此調控AGO3/Armitage復合體在線粒體與nuage之間動態地穿梭，并在nuage上共同參與AGO3 RISC復合體的組裝。該研究提出線粒體和nuage共同調控piRNA的次級加工的觀點，為進一步深入理解piRNA的發生的機制提供理論依據。該研究成果于7月21日發表于Journal of Cell Biology。