Science|西湖大學萬蕊雪&施一公團隊再取重要進展

　　次要剪接體負責U12型內含子的剪接，由5個小核RNAs (snRNAs)組成，其中只有一個與主剪接體共享。

　　2024年3月14日，西湖大學施一公及萬蕊雪共同通訊在Science 在線發表題為“Structural basis of U12-type intron engagement by the fully assembled human minor spliceosome”的研究論文，首次報道了完全組裝的次要剪接體的高分辨率三維結構，展示了在U12型內含子上組裝過程的關鍵構象——預催化剪接體前體（precursor pre-catalytic spliceosome，定義為“pre-B復合物”），解析并鑒定了56個蛋白和6種RNA（pre-mRNA和5種snRNA），整體分辨率高達3.3埃。

　　該結構第一次展示了組成次要剪接體的全部5種snRNP（U11、U12、U4atac、U6atac和U5 snRNP），揭示了次要剪接體在組裝過程中對U12型內含子上5’剪接位點識別的分子機理，解決了剪接體激活過程中5’剪接位點如何逐步進入活性位點的重要問題；通過與主要剪接體的結構比較分析了U2型和U12型內含子識別的結構基礎，首次從分子層面提出了主要、次要剪接體如何區分剪接位點并正確完成組裝的模型。

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　　在真核生物中，pre-mRNA的編碼序列(外顯子)被非編碼內含子打斷，這些內含子被剪接體移除。絕大多數內含子被主剪接體切除，主剪接體含有U2小核核糖核蛋白(snRNP)，因此被稱為U2型內含子。另一類內含子，被稱為U12型，由次要剪接體切除，這取決于U12 snRNP。含有U12型內含子的基因存在于大多數后生動物和植物中。與U2型相比，U12型內含子具有更長的5 '剪接位點(5'SS)和分支點序列(BPS)，但缺少3'SS上游的聚嘧啶束。

　　次要剪接體包含5個snRNPs和未知數量的蛋白質成分。四種次要snRNPs具有特定的snRNAs特征:U11、U12、U4atac和U6atac，它們與相應的主要snRNAs具有32  -42%的序列同源性。只有U5 snRNP在主要剪接體和次要剪接體之間共享。與U2型不同，U12型pre-mRNA的剪接周期仍然知之甚少。

　　由于小snRNPs在細胞中的豐度較低，小剪接體的生化研究一直具有挑戰性。U11和U12 snRNPs形成一個穩定的復合物，即U11/U12 di-snRNP。di-snRNP與一個U12型內含子結合形成次要前質體(A復合體)，其中5'SS和BPS分別被U11和U12 snRNA識別。假設次要A復合體募集募U4atac/U6atac。U5 tri-snRNP，產生一個完全組裝的剪接體(稱為pre-B復合體)。次要的pre-B復合體被認為經歷了隨后的重塑，成為一個活化的剪接體。這些步驟大多是通過與U2型剪接的比較提出的。