Science|西湖大学万蕊雪&施一公团队再取重要进展

　　次要剪接体负责U12型内含子的剪接，由5个小核RNAs (snRNAs)组成，其中只有一个与主剪接体共享。

　　2024年3月14日，西湖大学施一公及万蕊雪共同通讯在Science 在线发表题为“Structural basis of U12-type intron engagement by the fully assembled human minor spliceosome”的研究论文，首次报道了完全组装的次要剪接体的高分辨率三维结构，展示了在U12型内含子上组装过程的关键构象——预催化剪接体前体（precursor pre-catalytic spliceosome，定义为“pre-B复合物”），解析并鉴定了56个蛋白和6种RNA（pre-mRNA和5种snRNA），整体分辨率高达3.3埃。

　　该结构第一次展示了组成次要剪接体的全部5种snRNP（U11、U12、U4atac、U6atac和U5 snRNP），揭示了次要剪接体在组装过程中对U12型内含子上5’剪接位点识别的分子机理，解决了剪接体激活过程中5’剪接位点如何逐步进入活性位点的重要问题；通过与主要剪接体的结构比较分析了U2型和U12型内含子识别的结构基础，首次从分子层面提出了主要、次要剪接体如何区分剪接位点并正确完成组装的模型。

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　　在真核生物中，pre-mRNA的编码序列(外显子)被非编码内含子打断，这些内含子被剪接体移除。绝大多数内含子被主剪接体切除，主剪接体含有U2小核核糖核蛋白(snRNP)，因此被称为U2型内含子。另一类内含子，被称为U12型，由次要剪接体切除，这取决于U12 snRNP。含有U12型内含子的基因存在于大多数后生动物和植物中。与U2型相比，U12型内含子具有更长的5 '剪接位点(5'SS)和分支点序列(BPS)，但缺少3'SS上游的聚嘧啶束。

　　次要剪接体包含5个snRNPs和未知数量的蛋白质成分。四种次要snRNPs具有特定的snRNAs特征:U11、U12、U4atac和U6atac，它们与相应的主要snRNAs具有32  -42%的序列同源性。只有U5 snRNP在主要剪接体和次要剪接体之间共享。与U2型不同，U12型pre-mRNA的剪接周期仍然知之甚少。

　　由于小snRNPs在细胞中的丰度较低，小剪接体的生化研究一直具有挑战性。U11和U12 snRNPs形成一个稳定的复合物，即U11/U12 di-snRNP。di-snRNP与一个U12型内含子结合形成次要前质体(A复合体)，其中5'SS和BPS分别被U11和U12 snRNA识别。假设次要A复合体募集募U4atac/U6atac。U5 tri-snRNP，产生一个完全组装的剪接体(称为pre-B复合体)。次要的pre-B复合体被认为经历了随后的重塑，成为一个活化的剪接体。这些步骤大多是通过与U2型剪接的比较提出的。