介绍一篇发表在Science上的文章“The landscape of RNA-binding proteins in mammalian spermatogenesis”，文章的通讯作者是南京医科大学的郑科教授、郭雪江教授和林明焰副教授，他们关注的主要方向是生殖医学以及多组学用于疾病诊断治疗。
尽管人们对于RNA结合蛋白的认识不断加深，但对哺乳动物精子发生过程中的RNA-蛋白相互作用却缺乏系统性的认知，然而哺乳动物睾丸中具有最复杂的组织转录组，并且表达丰富的RNA结合蛋白，它们参与有丝分裂、减数分裂及精子发生等过程，所以从组学层面全面认识睾丸中的RBP可以为我们绘制更全面的RNA蛋白相互作用图谱。作者选择了小鼠雄性生殖细胞(mouse male germ cells, mMGCs)中的内源性RBP进行了基于RNA相互作用组捕获(RIC)的蛋白质组范围图谱分析。作者首先使用STA-PUT速度沉积来纯化足够数量的精原细胞(SG)、厚原精母细胞(pSC)和圆形精母细胞(rST)，他们分别进行了基于UV的RIC程序，并使用Oligo dT纯化mRNA的相互作用蛋白，得到了1744个非冗余蛋白(mMGC RBPome/RBPs)，根据GO分析分类了515个mMGC新RBPome，它们富集于繁殖、减数分裂和受精过程。作者进一步验证了16个mMGC RBP。之后，作者进一步对成人和出生后28天的小鼠睾丸进行了RBDmap的分析，共鉴定到来自393个RBP的721条非冗余肽，其中511个RBDpeps与已记录的结构域重叠，而210个不重叠。本文作者主要关注了后者中的ER patch基序，其主要由E和R氨基酸组成混合带电序列。作者进一步评估了这一结构域是否对RBP的RNA结合能力发挥贡献，结果表明NONO等RNA结合蛋白上的ER基序缺失的确损害了其RNA结合能力，作者进一步将基序中的E和R替换为A，结果表明无论何种替换都一定程度影响了RNA结合能力，表明了R和E在其中的必要性。作者进一步使用单细胞RNA测序手段研究ER的突变如何影响整个精子生成谱系的基因表达，结果表明ER的缺失导致了小鼠精子从有丝分裂到减数分裂过程的缺陷，这些作用都表明NONO中ER的变化可能深刻影响了哺乳动物中的精子发育过程。总之，本文作者建立了一种在mMGCs体系下的RNA结合蛋白研究方法，从蛋白、结构域的角度动态且全面地研究了哺乳动物精子发生过程中的RBP变化，对于研究者认识有性繁殖过程和解决性相关重大疾病具有重要意义。文章链接：https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.adj8172
原文引用：DOI：10.1126/science.adj8172
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