中国科学院分子与细胞科学卓越中心陈玲玲和刘家全课题组发现，长链非编码RNA SLERT改变了核仁蛋白DDX21的构象。顺利生产。研究成果于2021年7月30日发表在国际学术期刊《Science》上，同期被Perspectives审阅。

细胞核的主要功能之一是产生和加工核糖体RNA，然后组装蛋白质合成机器——核糖体。

核糖体RNA“生产加工”的紊乱会引起核仁应激，破坏其结构和功能，导致核糖体蛋白质翻译异常。

目前已发现核仁与早期胚胎发育和肿瘤发生密切相关。

陈玲玲研究团队的早期工作体系阐明了从核仁的内到外共有三层超精细结构，包括数十个由内核和核仁组成的球状区域。中间层。研究发现，“簇状”的核仁蛋白DDX21以簇状的球壳结构包裹着每个中间层结构。

DDX21 分子具有可以相互影响的分子内和分子间相互作用。强烈的分子间相互作用导致蛋白质高度聚集，压缩核仁内层和中层的尺寸和“分子的流动性”。

之前发现的SLERT，属于长链非编码RNA家族，可与DDX21结合，对核仁内层和中层大小的抑制作用使核仁中层空间环境保持松散状态。

研究人员使用全内反射荧光显微镜在单分子水平上发现，DDX21可以形成簇由数百个低浓度蛋白质分子组成，核糖体DNA盘绕缠绕，阻碍了核糖体RNA的正常“生产”。

SLERT促进了DDX21的闭合构象，增加DDX21的流动性，防止DDX21包裹核糖体DNA，确保RNA聚合酶I 结合核糖体 DNA 进行转录以生成核糖体 RNA。维持核仁功能的正常运行，然后顺利组装核糖体。

长链非编码RNA通常以低剂量参与细胞命运活动。研究发现，低剂量的SLERT可以调节高剂量的DDX21分子。这是如何实现的？

体外实验表明SLERT对DDX21聚集体的解聚作用随着SLERT浓度和响应时间的增加而增强，SLERT倾向于与开放构象的DDX21结合并诱导其关闭状态后，它“解绑”并与新的具有开放构象的DDX21结合开始下一个功能周期，使低剂量SLERT充当“RNA分子伴侣”，协助DDX21进行构象变化并调节DDX21 的聚合物状态。

这项研究首次揭示了RNA分子伴侣在数量级上调节核仁-蛋白质相分离特性，维持细胞核仁的正常形态功能，有助于理解长链非编码 RNA 的分子机制和膜的缺失。细胞体的功能具有重要意义。

中国科学院分子细胞科学卓越中心（生物化学）和细胞生物学研究所）陈玲玲课题组博士生吴蔓、徐光和刘家全博士生韩冲为该论文的共同第一作者。研究员陈玲玲和刘家全是该论文的共同通讯作者。

这项工作得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院、科技部和上海市科委的资助。