跳动城乡网人类基因最显着的特征之一是，产生蛋白质所需的遗传信息以不连续的形式存储，其中编码信息(外显子)被称为内含子的非编码片段打断。
格勒诺布尔 EMBL Galej 小组的一项新研究有助于更好地理解在蛋白质合成之前去除非编码信息的过程。
为了产生功能性蛋白质，细胞必须从称为前 mRNA 的信使 RNA 分子前体中去除内含子，这一过程称为前 mRNA 剪接。在某种程度上，拼接类似于电影剪辑，将各个视频剪辑剪切并缝合在一起以形成一个连贯的故事。
剪接反应由称为剪接体的大型动态分子机器催化。剪接体调查信使 RNA 分子，以识别每个编码片段的开头和结尾，并将它们以忠实的方式组合在一起。这是至关重要的，因为这个过程中的任何不准确都可能对基因表达结果产生严重后果。
“许多遗传性疾病与剪接体成分或其识别序列的突变直接或间接相关，”格勒诺布尔 EMBL 小组负责人 Wojtek Galej 说。 “因此，对前 mRNA 剪接的研究具有巨大的医学意义，对其基本机制的理解可能为改善人类健康的新疗法铺平道路。”
剪接体是一个非常复杂的分子机器，由 100 多种蛋白质和 5 个 RNA 分子组成。这些组件被预先组装成五个主要构建块，称为小核核糖核蛋白颗粒(snRNP，发音为“snurps”)。 Galej 小组研究了剪接体的组成部分之一——20S U5 snRNP 的结构。
剪接体的最大组成部分称为三-snRNP 复合物，由三种不同的 snRNP(U4、U5 和 U6)相互作用形成。尽管科学家们知道成熟的 tri-snRNP 的结构，但仍不清楚它的众多组件到底是如何组装的。
Galej 小组的研究人员通过分析 20S U5 snRNP(该组装途径的中间体之一)的结构解决了这个问题。尽管这种中间体在三十多年前首次被分离出来，但其结构至今仍难以捉摸。
科学家们直接从人体细胞中纯化了样本，并使用电子冷冻显微镜 (cryoEM) 将其可视化，并在 AlphaFold2(一种基于人工智能的预测蛋白质结构的系统)的帮助下解释了他们的数据。他们的研究结果发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。
研究人员发现 CD2BP2(tri-snRNP 复合物中的蛋白质之一)充当分子“伴侣”，帮助复合物的蛋白质成分聚集在一起并正确组装。这种蛋白质仅以复合物的前体形式存在，并在达到成熟状态后立即离开。
为了更好地了解该因子的功能，研究小组使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术创建了不含 CD2BP2 的细胞系。在 EMBL 海德堡蛋白质组学核心设施的支持下，科学家们发现，在缺乏 CD2BP2 的情况下，由于组装途径中存在潜在障碍，snRNP 的生产效率较低。
“我们在五年多前开始了这个项目，这是团队中多人从不同角度看待问题的伟大合作努力。现在看到最终结果非常令人满意，”Galej 说。
