Molecular Cell丨王纲/张治华合作团队发现转录中介体调控3’端mRNA加工的功能与机制

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MED23 与 3' 末端加工因子 FIP1 的互作较为关键。敲除 MED23 或敲低 FIP1 都能显著减弱 CPSF 复合物与 Mediator 的相互作用。 FIP1 的C末端 IDR （内在无序区域） 与 MED23 有较强的相互作用，而过表达 FIP1 IDR 能够竞争性地破坏 CPSF 与 Mediator 的相互作用。体外、体内实验表明， MED23 还能与 FIP1 形成相分离凝聚体。基于MED23与FIP1的互作，研究团队进一步探究了两者在全基因组上的定位。通过CUT&Tag和ChIP-seq分析，发现MED23与FIP1在基因组水平有显著的共定位，并且观察到MED23也能结合到转录终止位点。而当MED23缺失时，FIP1在全基因组上的结合大幅减少。

通过生物信息学预测，研究团队发现MED23的C端结构与细菌中转录终止相关因子nusB有高度的结构同源性。研究团队拓展了d enaturing - CLIP 技术，发现MED23能够显著直接结合到多个基因的RNA 3'末端，并且MED23所结合的RNA序列与nusB结合的 BoxA-RNA 序列具有相似性。进一步通过交联质谱分析，研究团队发现MED23结合RNA的位点与nusB同源区域高度一致。这些结果表明， MED23是一种与细菌转录终止因子nusB同源的全新RNA结合蛋白。

为了探究MED23是否参与转录终止的调控，研究团队应用4SU-seq （新生成RNA测序） 技术对野生型和MED23缺失的细胞进行了转录终止信号的定量分析，发现MED23缺失能够导致大量基因发生转录通读。此外，FIP1缺失或FIP1 IDR的过表达同样导致类似的转录通读事件，这表明破坏Mediator与CPSF之间的相互作用能够导致转录通读。有趣的是，在MED23缺失细胞中回补野生型MED23可以恢复 （rescue） 转录通读，而回补 RNA 结合位点突变的MED23只能部分恢复转录通读。该结果说明MED23的RNA结合能力参与了转录终止调控。

另外，研究团队还发现，MED23缺失还能够导致数百对相邻基因产生融合转录本。通过融合转录本报告实验发现，MED23缺失、FIP1缺失或者过表达FIP1 IDR均能促进相邻转录本的融合；而在相邻转录本中间加入 MED23 n usB 结构域所结合的BoxA- RNA 序列，则能够抑制融合转录本的产生。最后，研究团队还探究了 Mediator 对癌症细胞可能的转录终止调控。通过组学数据分析，他们发现乳腺癌中存在明显的 MED23 低表达，并伴随着显著的转录通读事件的发生，且 MED23 的表达水平越低，转录通读事件越多。

综上，研究团队 利用免疫共沉淀 （co-IP） 、质谱分析、CUT&Tag 和 CLIP-seq 等 多种 方法，

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