RNA结合蛋白RBM46调控精子发生中有丝分裂到减数分裂的转变
精子发生过程中，进入减数分裂需要重新编程从有丝分裂到减数分裂的基因表达谱。转录调控已在减数分裂进入中得到广泛研究，但转录因子的功能增益不足以下调有丝分裂基因。RNA解旋酶YTHDC2及其伙伴减数分裂特异性蛋白(meiotic-specific protei, MEIOC) 成为减数分裂进入的重要转录后调节因子。然而，目前尚不清楚调控YTHDC2/MEIOC与RNA 特异性结合的机制。
减数分裂是有性生殖生物体中独特的细胞分裂过程。联会复合体的组装和许多减数分裂特异性染色体事件发生在减数分裂前期 I。因此，进入减数分裂前期 I 是精子发生的关键步骤。减数分裂进入由视黄酸通过减数分裂起始因子 STRA8 调节。然而，STRA8 及其蛋白质伙伴是启动减数分裂进入所必需但不足以启动的，这表明多层调控是减数分裂启动的基础。N6-甲基腺苷 (m6A) 是 mRNA 最丰富的内部修饰，已成为调节基因表达的关键转录后机制。YTHDC2 是在雄性生殖细胞中大量表达的 YTH 家族成员。最近，YTHDC2 也被证明可以使用诱导型遗传策略调节减数分裂前期 I 的延长粗线期阶段，该功能超出了其在减数分裂进入的早期作用。Ythdc2 和 Meioc 具有相似的突变表型，并且 YTHDC2 蛋白直接与小鼠种系中的 MEIOC 相互作用。基于共享的减数分裂表型及其物理相互作用，提出 YTHDC2 和 MEIOC 共同调节从有丝分裂增殖程序到减数分裂程序的转换。在这项研究中，研究人员在小鼠睾丸中分离出内源性YTHDC2复合物，随后的质谱分析确定RBM46是YTHDC2相互作用的重要伙伴。这些结果与最近公布的数据一致，表明 RBM46 蛋白被鉴定为小鼠 YTHDC2 复合物的新成分。此外，该研究发现小鼠 RBM46-MEIOC-YTHDC2 复合物与果蝇Tut-Bam-Bgcn复合物同同源，形成一种古老的转录后机制，确保在减数分裂进入时成功过渡到减数分裂程序。
总之，该研究将RNA 结合蛋白RBM46鉴定为YTHDC2/MEIOC复合物的一个组成部分，确立了RBM46/YTHDC2/MEIOC复合物作为主要的转录后调节因子，负责在哺乳动物精子发生减数分裂过程中下调有丝分裂转录物，这为解决减数分裂相关的生育障碍提供数据支持。
参考文献：Qian B, Li Y, Yan R, et al. RNA binding protein RBM46 regulates mitotic-to-meiotic transition in spermatogenesis. Sci Adv. 2022;8(34):eabq2945.
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq2945
撰写人：罗艳/常伟