6月3日，上海科技大学生命科学与技术学院Tomoyasu Sugiyama研究团队在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）发表了题为“The fission yeast ortholog of Coilin, Mug174, forms Cajal body-like nuclear condensates and is essential for cellular quiescence”的研究成果，首次在单细胞真核生物-裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）中鉴定出Coilin蛋白的同源物Mug174。研究证实，Mug174通过相分离机制形成Cajal body（卡哈尔体），并揭示了Coilin蛋白维持细胞静息期（G0期）的调控机制。这为理解Coilin/Cajal body功能障碍与人类疾病（如神经退行性疾病）之间的联系提供了新的视角。
Cajal body是定位在细胞核中的一种无膜结构，作为备受关注的核体之一，Cajal body在snRNPs(small nuclear ribonucleoprotein particles, 小核糖核蛋白复合体)和snoRNPs(small nucleolar ribonucleoprotein particles, 小核仁核糖核蛋白)的生物发生过程中起着重要作用。此外还参与调控无义介导的mRNA衰变、基于RNA干扰（RNAi）的基因沉默、病毒感染以及应激反应等关键生物学过程。Cajal body的异常与如脊髓性肌肉萎缩症（SMA）和Purkinje细胞退化症（PCD）等多种神经退行性疾病相关。Coilin蛋白是Cajal body中的一个标志性成分，对维持Cajal body结构的完整性至关重要，但其如何调控Cajal body的形成以及具体功能仍不明确。由于在秀丽隐杆线虫和酵母等模式生物中尚未鉴定出Coilin，因此在这些生物中对其进行研究将有助于深入理解Coilin的功能。
Tomoyasu Sugiyama研究团队长期以裂殖酵母为模式生物研究核体。该工作通过对比Mug174和Coilin蛋白，发现二者在序列和结构上具有相似性。进一步研究发现Mug174能与Cajal body的组分U RNAs和TMG合酶Tgs1相互作用。据此研究团队得出Mug174是裂殖酵母中Coilin的同源物的结论。
该工作还探究了Mug174 /Coilin形成Cajal body的机制。利用1，6己二醇（一种能够破坏相分离液滴的小分子）处理细胞，发现Cajal body会发生可逆性解聚。通过体外纯化的蛋白重构相分离过程，发现Mug174具有形成液-液相分离液滴的特性，证明Mug174 /Coilin通过相分离促进Cajal body的形成。
研究还发现了Mug174/Coilin可能的新功能。在细胞的G0期，Mug174/Coilin不仅参与调控前体mRNA的剪接，还会抑制rRNA转录。这种抑制对于维持G0期细胞的生存至关重要。这些发现对理解真核生物 Coilin 蛋白和Cajal body的进化起源与分子机制有重要的意义。
图1：裂殖酵母Coilin同源物调控静息期（G0期）的机制
上海科技大学生命学院2020级博士研究生邓小玲为该论文的第一作者，Tomoyasu Sugiyama为通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。
文章链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkae463/7686744?login=true
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