11月6日，中國科學院生物物理研究所孫飛課題組與南京大學生命科學學院籍曉云課題組和張辰宇課題組在《細胞研究》雜志上發表論文，揭示了哺乳動物SID-1跨膜家族蛋白低pH核酸轉運的潛在分子機制。
2006年，美國科學家Andrew Fire和Craig Mello獲得了諾貝爾生理學或醫學獎，表彰他們的RNA干擾研究工作。如今，該技術越來越多地被用于調控人類基因的表達。
在哺乳動物細胞中，SIDT2參與了細胞內DNA/RNA自噬過程，并將溶酶體內化的核酸轉運至細胞質，引發先天免疫反應，SIDT1更是直接介導食物性來源miRNA的吸收。然而，SID-1跨膜家族蛋白SIDT1和SIDT2介導異源小RNA吸收的分子機制仍然不夠清楚，特別是關于低pH條件下促進小RNA吸收過程的機制仍然未知。
研究團隊首先攻克了膜蛋白樣品表達純化的困難和在冷凍樣品制備過程中存在嚴重取向優勢等難題，成功利用冷凍電鏡單顆粒技術獲得了人源SIDT1和SIDT2的三維結構。通過結構分析，研究人員發現SIDT1和SIDT2的結構高度相似，這也提示它們可能具有相似的生物學功能。此外，研究人員進一步探究了SIDT1和SIDT2介導小RNA 轉運的分子機制。
該研究解析了哺乳動物細胞跨膜家族蛋白SIDT1和SIDT2的冷凍電鏡結構，并首次提出了SIDT1和SIDT2與RNA的pH依賴性結合和寡聚化的分子特征。因此，該項研究為SID-1跨膜家族蛋白在核酸轉運方面提供了分子基礎，同時也為“基因跨界調控”現象提供了直接的理論分子依據。
中國科學院生物物理研究所研究員孫飛、朱赟，南京大學生命科學學院教授籍曉云、張辰宇以及南京大學生命科學學院博士后郭航天為該論文的共同通訊作者。南京大學生命科學學院博士研究生鄭樂、楊婷婷，南京大學生命科學學院博士后郭航天，中國科學院生物物理研究所博士研究生岐晨，以及上海科技大學免疫化學研究所博士研究生盧宇馳為該論文的共同第一作者。該研究工作得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41422-023-00893-1
17312606166