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负反馈振荡器需要在阻遏因子 mRNA 的积累与其蛋白发挥作用之间存在延迟。在生物钟中，这种延迟主要被归因于 PER（PERIOD）稳定性和入核的翻译后调控。已知能够调控 per 翻译的 RNA 结合蛋白 ATAXIN2 及其互作伙伴会促进翻译，因此，在转录本被翻译之前是否存在某个步骤对其进行暂时滞留，仍有待明确。在本研究中，我们利用时间分辨的 miniTurbo 邻近标记技术，在果蝇生物钟神经元昼夜节律周期的四个阶段对内源性 PER 进行分析，鉴定出由 252 种蛋白组成的 PER 邻近蛋白组（proximitome），其可划分为核内分支和细胞质 RNA 代谢分支。行为学 RNAi 筛选鉴定出两种 P 小体组分——DEAD-box 解旋酶 Me31B（DDX6）和 5′-3′ 外切核酸酶 Pacman（Pcm；XRN1）——它们是昼夜节律的强效调控因子。通过单分子 RNA-FISH、邻近 RNA 编辑和核糖体分析，我们发现，随着 per 和 tim 转录本积累，它们会定位于 Me31B 标记的 P 小体中，并受到低水平翻译，这一现象在 ZT12 最为显著。敲低 Me31B 会破坏 P 小体结构，使 per mRNA 从其中释放出来，从而导致 PER 更早积累，且水平升高至约 2 倍；相反，过表达 Me31B 会延迟 PER 的积累，并使自由运行周期延长约 2 小时。相比之下，敲低 Pcm 会损害 per mRNA 的清除，使 PER 和 TIM 的积累得以维持，延长阻遏阶段，并使约 89% 的节律性转录本失去周期性。综上，这些发现表明，P 小体隔离是一种抑制性步骤，可延迟阻遏因子的合成；而依赖 Pcm 的 mRNA 降解则是按时终止阻遏所必需的。鉴于 DDX6 和 XRN1 具有高度保守性，RNP 区室可能为昼夜节律及其他负反馈回路产生延迟提供一种保守机制。
负反馈振荡器需要在抑制因子mRNA的积累与其蛋白发挥作用之间存在延迟。在昼夜节律钟中，这种延迟主要被归因于对PERIOD（PER）稳定性及其进入细胞核过程的翻译后调控。已知能够调控per翻译的RNA结合蛋白ATAXIN2及其伴侣蛋白可促进翻译，因此，在转录本被翻译之前是否存在某个步骤对其进行暂时滞留，仍有待明确。在本研究中，我们利用时间分辨的内源性PER miniTurbo邻近标记技术，对果蝇时钟神经元昼夜节律周期的四个阶段进行分析，鉴定出由252种蛋白组成的PER邻近蛋白组，并将其划分为核内组分和细胞质RNA代谢组分。行为学RNAi筛选鉴定出两个P小体组分——DEAD-box解旋酶Me31B（DDX6）和5′-3′外切核酸酶Pacman（Pcm；XRN1）——它们是昼夜节律的强效调控因子。通过单分子RNA荧光原位杂交（RNA-FISH）、邻近RNA编辑和核糖体分析，我们显示，随着per和tim转录本的积累，它们定位于Me31B标记的P小体中，并受到低水平翻译，这一现象在ZT12时最为显著。敲低Me31B会破坏P小体结构，使per mRNA从其中释放，导致PER更早积累，且积累水平约提高至原来的2倍；相反，过表达Me31B会延迟PER积累，并使自由运行周期延长约2小时。相比之下，敲低Pcm会损害per mRNA的清除，使PER和TIM的积累得以维持，延长抑制阶段，并使约89%的节律性转录本失去周期性。综上，这些发现表明，P小体隔离是一种抑制性步骤，可延迟抑制因子的合成；而依赖Pcm的RNA降解则是按时终止抑制所必需的。鉴于DDX6和XRN1具有高度保守性，核糖核蛋白（RNP）区室可能为昼夜节律及其他负反馈回路产生延迟提供一种保守机制。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.28.754909v1?rss=1
🏷️ P小体 昼夜节律 mRNA隔离 RNA代谢 翻译调控 果蝇生物钟