2023 年 2 月 17 日，西湖大學施一公及張曉峰共同通訊在Nature Communications 在線發表題爲 "Mechanisms of the RNA helicases DDX42 and DDX46 in human U2 snRNP assembly" 的研究論文，該研究揭示了人 U2 snRNP 組裝中 RNA 解旋酶 DDX42 和 DDX46 的作用機制。該研究報道了 DDX42-SF3b 複合物的冷凍電鏡結構和含有 DDX42 ( DDX42-U2 複合物 ) 的 17S U2 snRNP 的組裝前體。DDX42 通過 N 端序列錨定在 SF3B1 上，其 N-plug 占據 SF3B1 的 RNA 通路。DDX42 與 SF3B1 的結合模式與 DDX46 的結合模式有着驚人的相似。
在 DDX42-U2 複合物中，DDX42 的 N 端仍然錨定在 SF3B1 上，但解旋酶結構域已被 U2 snRNA 和 TAT-SF1 取代。通過體外實驗，作者發現 DDX42 和 DDX46 在與 SF3b 的結合方面是互斥的。SF3B1 的癌症驅動突變靶向 RNA 路徑中直接與 DDX42 和 DDX46 相互作用的殘基。這些發現揭示了 DDX42 和 DDX46 在 17S U2 snRNP 組裝中的不同作用，并爲 SF3B1 癌症突變的機制提供了見解。
Pre-mRNA 的剪接由稱爲剪接體的異常動态的 RNA- 蛋白質複合物執行。剪接體由五個小的核糖核蛋白顆粒（snRNPs）組裝而成，稱爲 U1、U2、U4、U5 和 U6，以及非 snRNP 因子。每個 snRNP 是由一個單獨的小核 RNA ( snRNA ) ， 7 個常見的 Sm 蛋白 ( 或在 U6 的情況下是 LSm ) 和一些特定的蛋白質因子構建的。在 5 個 snRNPs 中，U2 snRNPs 在内含子識别和折疊前體組裝過程中起着重要作用。
人類的 U2 snRNP 尤其複雜和動态；它的組裝是一個多步驟且人們知之甚少的過程。17S U2 被認爲是直接參與早期剪接體組裝的人類 U2 snRNP 的功能形式。17S U2 snRNP 的核心成分包括 SF3b 複合物、SF3a 複合物、12S U2 核心、剪接因子 TAT-SF1 和 DDX46。體外實驗表明，SF3b 與 12S U2 核依次組裝，形成一種稱爲 15S 粒子的中間産物，然後是 SF3a 複合物。然而，對編排這一裝配過程的蛋白質因子知之甚少。
U2 snRNP 組裝和 SF3B1 癌症突變中 DDX42 和 DDX46 的工作模型（圖源自 Nature Communications ）
值得注意的是，三個 RNA 依賴的 ATP 酶 - DDX42、DDX46 和 DHX15 被發現與 U2 snRNP 有關。前兩個是 DEAD-box 解旋酶家族成員，DHX15 屬于 DEAH-box 亞家族。DDX42 與 SF3b 複合物共純化，但在 17S U2 snRNP11 中幾乎檢測不到。因此，具有 RNA 伴侶活性的 DDX42 可能是在 U2 snRNP 組裝完成後釋放的。與 DDX42 相比，DDX46 是 17S U2 的組成部分，在預剪接體組裝和分支位點校對過程中起着至關重要的作用。但 DDX46 是否在 U2 snRNP 組裝中有額外的作用尚不清楚。此外，雖然 DHX15 在内含子 - 套索剪接體 ( ILS ) 複合體的拆卸機制已被廣泛研究，但其早期剪接複合體和 U2 snRNP 仍然是謎。
該研究報道了 DDX42-SF3b 複合物的高分辨率結構和含有 DDX42 的 17S U2 snRNP 的假定組裝中間體。該研究還分離出一種含有 DHX15 的 U2 snRNP，但 DHX15 的位置沒有被 EM 密度圖識别出來。該研究結構揭示了 SF3B1 與 DDX42、DDX46 和 pre-mRNA 的多嘧啶束 ( PPT ) 相互作用的共同顯著模式。結合結構引導的生化分析，該研究揭示了 DDX42 和 DDX46 在 U2 snRNP 組裝中的作用，并爲 SF3B1 癌症突變提供了見解。
另外，2023 年 1 月 13 日，西湖大學施一公、黃高興宇及曾超共同通訊在Current Opinion in Structural Biology 在線發表題爲 "Structure of the nuclear pore complex goes atomic" 的綜述文章，該綜述總結了最近在破譯 NPC 分子細節方面的進展，這些進展在快速發展的冷凍電鏡技術、X 射線晶體學和機器學習支持的結構預測方面得到了極大的進展。最近在冷凍電鏡 ( cryo-EM ) 重建、機器學習支持的結構預測和生化重建方面的突破結合起來，以前所未有的精度生成了 NPC 的分子模型。此外，在細胞冷凍電子斷層掃描 ( cryo-ET ) 結構揭示了 NPC 的實質性結構動力學。這些進步使 NPC 大的組織原則和職能更加清晰。
2023 年 1 月 2 日，西湖大學施一公團隊在Cell Research（IF=46）在線發表題爲 "LilrB3 is a putative cell surface receptor of APOE4" 的研究論文，該研究表明 LilrB3 是 APOE4 的假定細胞表面受體。該研究證明 APOE4，而不是 APOE2，特異性地與白細胞免疫球蛋白樣受體 B3 ( LilrB3 ) 相互作用。LilrB3 胞外結構域 ( ECD ) 的兩個離散免疫球蛋白樣結構域識别 APOE4 的 N 端結構域 ( NTD ) 上帶正電荷的表面斑塊。該原子結構揭示了兩個 APOE4 分子如何特異性地與兩個 LilrB3 分子結合，通過形成異質四聚體複合物将它們的細胞内信号基元靠近。與生化和結構分析一緻，APOE4，而不是 APOE2，以 Lilrb3 依賴的方式激活人類小膠質細胞 ( HMC3 ) 進入促炎狀态。總之，該研究确定 LilrB3 可能是 APOE4 的免疫細胞表面受體，而不是 APOE2，這可能有助于理解 APOE 亞型的生物學功能和疾病相關性。
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https://www.nature.com/articles/s41467-023-36489-x
