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生科院邓成教授课题组在著名杂志Molecular Biology and Evolution发表成果

近日我校生命科学学院邓成教授课题组在多肽激素家族GPCR适应性演化和功能研究方面取得重要进展,该成果以“The exonization and functionalization of an Alu-J element in the protein coding region of glycoprotein hormone alpha gene represent a novel mechanism to the evolution of hemochorial placentation in primates” 为题发表在Molecular Biology and Evolution(doi.org/10.1093/molbev/msx252)上。Molecular Biology and Evolution是国际进化生物学领域的顶级期刊,期刊5-Yr IF=13.3,在进化生物学领域的排名第二(其中在研究类期刊中排名第一)。硕博生陈海迪和南京军区总医院陈莉副主任医师为论文的共同第一作者,硕士生武云娥和本科生沈浩为论文共同作者,邓成教授为论文通讯作者。

Alu片端是哺乳动物最普遍的短分散重复序列(SINEs),约占人类基因组的10%,起源于约6千万年前,是灵长类基因组中数量最多的可移动片段,能够塑造灵长类基因组的演化,Alu元件对灵长类基因的调节以及基因组演化极其重要。不同基因中都发现了Alu元件形成的新外显子产生,对于Alu外显子的功能研究也有很多。然而,Alu片段在蛋白编码区插入后的作用机制然未知。

邓成教授课题组通过对灵长类GPCR多肽激素GPHA基因中插入的Alu-J元件进行生物信息学分析,发现人和猿系中该元件编码的蛋白受到了正选择作用,提示插入的Alu-J元件编码的蛋白已经功能化。该研究发现,Alu-GPHA和Alu-HCG(Alu-GPHA组成的HCG异源二聚体)有着更长的半衰期,活体功能实验发现其对促进小鼠的超数排卵也是更加高效。进一步的研究发现,Alu-HCG在细胞侵袭和迁移方面的作用也比原始HCG更加高效。

该研究首次揭示了Alu元件插入到蛋白编码区发生外显子化并功能化,并进一步揭示了外显子化的Alu元件编码多肽对整个蛋白提供稳定作用。同时结合HCG与其GPCR受体在胎盘中的重要作用,研究也为揭示灵长类绒毛膜受血胎盘形成方式的演化史这一重要科学问题,提供了重要的演化证据。(生命科学学院 供稿)

文章链接https://doi.org/10.1093/molbev/msx252

发布时间:2017/09/27