一种由ATP驱动的分子开关调控人类信使RNA的输出过程

揭示人类mRNA输出机制，包括TREX复合体重排、export-competent mRNP形成、NPC结合及释放过程，发现ATP酶DDX39/UAP56通过ATP驱动循环调控关键步骤，确立进化保守的mRNA输出机制框架。

摘要

信使RNA（mRNA）的核输出是真核生物基因表达过程中的一个重要步骤¹。尽管最近在分子水平上对新生转录的mRNA如何包装成核糖核蛋白复合物（mRNPs）有了新的认识^2,3，但调控mRNA输出的后续机制仍知之甚少。在这里，我们揭示了人类mRNA输出关键步骤的分子基础，包括mRNP结合的转录-输出复合物（TREX）的重组、具有输出能力的mRNPs的形成、mRNPs在核孔复合体（NPC）上的对接，以及mRNPs在NPC处的释放以启动其输出过程。我们的生化与结构数据表明，ATP酶DDX39/UAP56通过其ATP门控的mRNA结合循环，作为核心分子开关将核质中的mRNPs从TREX引导至锚定在NPC上的TREX-2复合物。总体而言，这些发现为mRNA输出途径的机制提供了框架，这一途径在进化上是保守的。