CArich元件与YB1因子调控可变剪接的分子机制研究

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1、中国科学院大学Unix’i21’sitvofChineseAcademvofSciences博士学位论文培养单位：2013年5月㈣㈣0917帅Y243TheregulatorymechanismsofC／A—richelementsandYB-1proteininalternativesplicingByShirongMuADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofNatureSci

2、enceInstituteofBiochemistryandCellBiologyShanghaiInstitutesforBiologicalSciencesChineseAcademyofSciencesMay,2013C／A．rich元件与YB．1因子调控可变剪接的分子机制研究牟世荣(生物化学与分子生物学)导师惠静毅研究员摘要mRNA的可变剪接是产生真核生物蛋白质组多样性及调控基因表达的重要机制之一。可变剪接在细胞生长、增殖、分化及凋亡等过程中发挥重要作用，已有研究发现异常的可变剪接与多种疾病相关。但是，目前对可变剪接调控机制的认识还并不完整。C／A．rich顺序是一类重

3、要的调控可变剪接的顺式作用元件，广泛存在于人类基因组中。然而，我们对这类元件调控可变剪接的分子机制知之甚少。本项研究以人类CD44基因作为模型，我们在外显子v4一v7中鉴定到一些C／A．rich顺序可作为剪接增强子促进剪接，并发现YB．1可参与调控外显子v5的剪接。YB．1是带有进化保守的冷休克结构域蛋白家族的一员，被报道可参与mRNA剪接调控，但其调控机制还不清楚。我们发现YB—l可结合到v5外显子及其上游内含子中的CAUC顺序，通过与U2AF65蛋白的直接相互作用招募U2AF65到弱的多聚嘧啶区，从而激活外显_了v5的剪接。存剪接体组装的早期，U2AF65识别内含子中的多聚

4、嘧啶区，并进一步招募U2snRNP结合到分支位点。在哺乳动物基因组中，有很多基因的内含子中并不含有显著的多聚嘧啶串，但这些基因仍然可以被很好地剪接。此外，有研究发现U2AF65并不是所有基因剪接发生所必需的。IJ前，关于这些现象发生机制的研究还并不充分。本课题中，在研究YB．1调控可变剪接机制的基础上，我们构建了U2AF65．CSD嵌合体蛋白，观察到它可以激活v5的剪接，并发现UHM结构域可能在弱的3’剪接位点识别中发挥重要作用。关键词：mRNA剪接，C／A．rich元件，YB一1，3’剪接位点识别TheregulatorymechanismsofC／A—richelement

5、sandYB一1proteininalternativesplicingShirongMu(BiochemistryandMolecularBiology)DirectedbyProf．JingyiHuiAbstractAlternativesplicingisflkeymechanismforgeneratingproteomicdiversityandcontrollinggeneexpressioninhighereukaryotes．Italsoplaysacriticalroleincellproliferation，differentiationandapoptos

6、is．Misregulationofsplicingcanbedeleterioustocellsandcausediseases．However,themechanismofalternativesplicingregulationisSOfarpoorlyunderstood．C／A—richsequencesarewidespreadinhumangenome，andhavebeencharacterizedasregulatoryc／s-elementsinalternativesplicing．However,weknowlittleaboutthemechanism

7、bywhichtheyregulatesplicesiteselection．InthisstudyweusedthehumanCD44geneasamodeltostudyC／A—richelements．WeidentifiedsomeC／A—richelementsinthevariableexonsv4-v7ofCD44．andfoundthatYB-1canregulatethealternativesplicingofexonv5．YB-1isamemberoftheevolut