白菜官网陈月琴/王文涛团队揭示蛋白质液-固相转变调控的新机制

朊病毒样结构域蛋白凝聚物的液态—固态相转变，与神经退行性疾病和衰老密切相关。其过高的蛋白浓度是导致固相转变发生的重要因素之一；但是，细胞中一些重要蛋白具有朊病毒样结构域且具有较高的表达量，却未出现明显类固相转变和不利于细胞生长的表型。核仁相分离蛋白—核仁纤维蛋白（fibrillarin，FBL）属于这一类型蛋白，FBL细胞中都呈现较高的表达量，尤其在快速生长细胞中呈现高表达模式。这类细胞是如何维持该类蛋白质的内稳态尚未见有报道。

陈月琴/王文涛团队发现，细胞能利用lncRNA缓冲FBL的凝聚行为，抑制高蛋白浓度下FBL凝聚物向类固态相转变，维持核仁亚组分—纤维中心/致密纤维组分单元的状态和功能。本研究发现lncRNA调控朊病毒样蛋白质相分离的双面功能：lncRNA DNAJC3-AS1具有多个FBL 相分离驱动结构域GAR domain的结合位点，通过招募FBL从而促进该蛋白质的液态凝聚；同时，与该lncRNA的互作局部遮挡 GAR domain，降低GAR domain间的互作强度，进而抑制高蛋白浓度下GAR-GAR间过度互作导致的FBL类固态凝聚。研究模型图如下（图）。这一研究提示lncRNA可为朊病毒样蛋白质维持功能性相状态提供缓冲环境；揭示lncRNA在维持蛋白流动性和正常功能、以及细胞可塑性方面起了重要作用。

该成果以 “LncRNAs maintain the functional phase state of nucleolar prion-like protein to facilitate rRNA processing”为题发表在《Molecular Cell》学术期刊上。白菜官网特聘副研究员孙雨蒙为本论文的独立第一作者，陈月琴教授和王文涛教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

图. lncRNA DNAJC3-AS1 调控高蛋白浓度下FBL凝聚状态的模式图：lncRNA结合多个FBL并局部遮挡GAR domain，抑制因GAR-GAR间过度互作导致的FBL类固态凝聚，维持FBL液相流动性（图左）；敲低lncRNA，高蛋白浓度下FBL GAR domain间互作增强，促进FBL发生类固态凝聚（图右）