2022年春季学期第2次Journal Club

2022年4月16日下午，学堂班举办了本学期第2次Journal Club。本次讨论的文献是2022年4月，Anne Ephrussi课题组发表于《Cell》的“Liquid-to-solid phase transition of oskar ribonucleoprotein granules is essential for their function in Drosophila embryonic development”，主讲人是九字班的黄奕远、陈思屹、夏禹实、张闻达、王勇胜、孙千尧同学，指导老师为梁鑫教授。6名主讲人分为3组，为大家带来这篇文献的具体介绍。

图1 孙千尧同学正在报告

在许多生物中，卵母细胞中母体RNA的不对称定位对于胚胎轴形成和细胞命运确定至关重要，而oskar基因编码的Oskar蛋白在果蝇的胚胎极性建立中至关重要。oskar mRNA与蛋白结合，形成RNP颗粒，定位在胚胎的后部，诱导胚胎腹部的产生。

图2 张闻达同学正在报告

他们的研究表明，卵母细胞中的 oskar RNP 颗粒是具有固体状物理特性的凝聚物。使用纯化的oskar RNA以及支架蛋白Bruno和Hrp48，他们在体外证实 oskar 颗粒经历了液体到固体的相变。接着，他们发现oskar RNP颗粒的液相状态允许 mRNA 掺入，但固相阻止了额外RNA的掺入。Bruno与Hrp48可以在体外与oskar mRNA形成相分离，Bruno-oskar mRNA形成的微粒较小，Hrp48-oskar mRNA形成的微粒较大，与体内的oskar RNP微粒一致，更趋近于固态的结构。另外，无论是Bruno-oskar mRNA还是Hrp48-oskar mRNA新形成的微粒，可以允许oskar mRNA的进入，但是30分钟后停止。该结果证实了该condensates经历一段快速的液相状态，并募集oskar mRNA，随后快速转变为固相。

图3 陈思屹同学正在报告

进一步的体内以及体外研究揭示，Bruno的PrLD结构域对于其与oskar mRNA的结合没有影响，但是显著影响了oskar RNP微粒的形成，而Hrp48的PrLD结构域对于oskar RNP微粒的形成无显著影响，但是对于其定位，以及其翻译过程起着重要的作用。

图4 黄奕远同学正在报告

最后，文章在体内调控了oskar RNP微粒的相变，发现oskar RNP 微粒的相分离性质改变后，oskar RNP 微粒的定位受到显著影响，不再专一地定位到胚胎后部，同时oskar mRNA的翻译过程也受到显著抑制，进一步的发现，当该过程被改变后，果蝇的胚胎发育过程将受到显著的影响。

图5 夏禹实同学正在报告

综上，oskar RNP颗粒的液-固相转变通过调控oskar mRNA的定位和翻译来确保果蝇的胚胎发育。

主讲人讲解结束后，同学们对文献进行了热烈的提问与探讨。

（感谢黄若奕同学的供稿）