曹晓风实验室PNAS发布表观遗传研究新成果

　　来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员证实，拟南芥蛋白精氨酸甲基转移酶3(protein arginine methyltransferase 3，PRMT3)可影响核糖体RNA前体（pre-rRNA）加工，是核糖体生物合成的必要条件。

　　论文的通讯作者是中科院遗传与发育生物学研究所的曹晓风（Xiaofeng Cao）研究员。其主要研究方向是DNA 及组蛋白甲基化和小分子RNA 调控机理。曾于2008年获得美国杜邦青年科学家奖。2011年获得“中国青年女科学奖”。

　　核糖体是存在于各种细胞中的一种核糖核蛋白颗粒，由蛋白质和核糖体核糖核酸（rRNA）构成。其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成为蛋白质多肽链，是细胞内蛋白质合成的分子机器。

　　核糖体的生成包括rRNA的合成、核糖体蛋白质的合成和核糖体的装配3大部分。核糖体的装配则是首先由pre-rRNA和部分核糖体蛋白质结合，形成前核糖体颗粒，然后通过不断添加核糖体蛋白质和进行pre-rRNA的加工，产生未成熟的核糖体亚基，最后经过必要的修饰成为成熟的亚基并缔合成核糖体。

　　蛋白质精氨酸甲基转移酶家族（PRMTs）可以催化精氨酸残基甲基化，参与许多重要的过程，包括核糖体生物合成、DNA修复、RNA加工、转录调控和信号转导。此外，PRMTs还是内源性一氧化氮合酶抑制物非对称性二甲基精氨酸（ADMA）的重要来源。尽管十年前便有人提出了PRMTs与核糖体生物合成之间存在功能关系，直到现在对于潜在机制仍不是很清楚。

　　在这篇新文章中，研究人员证实拟南芥PRMT3(AtPRMT3)可影响pre-rRNA加工，是核糖体生物合成的必要条件。破坏AtPRMT3可导致多向发育缺陷和异常的pre-rRNA加工。随后，他们进一步首次证实了有两条选择性的pre-rRNA加工信号通路保守共存于植物之中， AtPRMT3是维持这两条信号通路平衡的必要条件，其促进了正常的生长和发育。

　　新研究证实了PRMTs与正确的pre-rRNA加工之间的重要联系，阐明了PRMTs在rRNA转录后调控中所起的一个从前未知的作用。这些研究结果不仅拓宽了我们对于PRMTs调控范围的认识，还揭示出了核糖体生物合成调控中另一个层次的复杂性。植物中的这些选择性pre-rRNA加工信号通路受到PRMT3的调控，这一机制有可能也保守存在于其他的多细胞生物中，由此也阐明了在动物中PRMT的功能以及对核糖体生物合成的调控。