研究發現HYL1蛋白調控miRNA介導的翻譯抑制過程

　　中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所研究員何玉科研究組在The Plant Cell上，發表了題為Cytoplasmic HYL1 modulates miRNA-mediated translational repression的研究論文。該研究組發現，HYL1蛋白除了介導microRNA (miRNA)的轉錄后調控，還調控miRNA靶基因的翻譯抑制。該發現豐富了miRNA生物合成和翻譯調控的理論，將推動miRNA在植物遺傳改良上的應用。

　　miRNA是一類廣泛存在于真核生物中長約21 nt的小分子非編碼RNA。植物中miRNA主要在細胞核中被DCL1、HYL1和SE組成的切割小體（Dicing body）加工而成，隨后成熟的miRNA進入細胞質中，再以AGO1為中心的RNA沉默復合體（RISC）對靶基因進行剪切或翻譯抑制。在細胞核中，HYL1是DCL1重要的互作蛋白，其參與的miRNA加工過程一直被認為是HYL1的主要生物學功能。該研究組長期從事擬南芥HYL1和同源的白菜BcpLH介導miRNA生物合成的研究。該研究中，科研人員證實HYL1蛋白也存在于細胞質中。為區分細胞質HYL1和細胞核HYL1的功能，科研人員將HYL1分別與強入核信號SV NLS40和強出核信號NES融合，分別構建了僅定位于細胞核和僅定位于細胞質的HYL1轉基因植株。僅細胞核定位的HYL1能部分回復hyl1-2突變體的表型缺陷，而完全細胞質定位的HYL1也能部分回復hyl1-2的表型缺陷，表明細胞質中的HYL1具有一定的生物學功能。此外，完全細胞質定位的HYL1并不影響miRNA對靶基因的剪切，但改變了miRNA靶基因的蛋白水平。僅細胞核定位的HYL1只能部分回復hyl1-2突變體中靶基因蛋白水平。多項實驗證明，細胞質HYL1能夠促進翻譯抑制過程，且依賴于miRNA。AGO1和AMP1是miRNA介導翻譯抑制過程中的重要蛋白，細胞質HYL1能夠與AGO1和AMP1互作，影響AGO1在多聚核糖體上的積累。綜上所述，HYL1具有細胞核和細胞質雙重定位，細胞質HYL1能夠與AGO1和AMP1互作，通過調控AGO1在多聚核糖體上的累積，進而調控miRNA介導的翻譯抑制過程（如圖）。