人源剪接体终止机制的结构与生化解析

前体mRNA剪接由动态组装的多兆达尔顿核糖核蛋白复合物——剪接体——催化完成 ^[1]。在两步催化反应之后，连接好的mRNA被释放，而套索状内含子仍留在剪接体的RNA活性位点内，形成稳定的内含子套索剪接体（ILS）^[2]。随后剪接体必须将套索内含子排出、脱支并解体，使snRNA和蛋白质组分得以回收 ^[2]。近期工作已经解析了ILS被DHX15等解体因子识别并启动解体的初始阶段 ^[2]，但分支点如何从RNA网络中抽出、脱支与排出如何与解体衔接、由哪些因子执行，这些关键环节此前并不清楚。

本研究将内源人源剪接体的冷冻电镜分析与生物化学、RNA测序和遗传学手段结合，发现了DHX35、GPATCH1、WDR83和YJU2B这一新的终止因子相互作用链。通过对DHX35和YJU2B标记的K562细胞核提取物进行纯化，研究者分辨出两个全新的剪接体状态：含AQR的ILS^AQR（标称分辨率2.4 Å）和一个前所未有的去支化内含拆分接体DIS（3.2 Å）。在ILS^AQR中，套索内含子被AQR的RNA结合通道捕获，PPIE的RRM结构域将内含子引导至AQR入口处；AQR属于SF1家族解旋酶，具有5′→3′方向的单链核酸移位活性，其构象变化提示它会沿内含子拉动，从而解开U2–内含子分支螺旋，将分支点从催化核心中抽出，这一机制与AQR在剪接体活化阶段对BAQR中间体的重塑作用相呼应 ^[3]。AlphaFold3建模与TurboID邻近标记数据将脱支酶DBR1定位在PRP8附近，提示脱支就发生在剪接体上。DIS结构则显示，U2 snRNP和RNA活性位点已经消失，内含子已被脱支并仅通过残余的U6–5′剪接位点双链与剪接体相连，从而确证脱支发生在内含子排出之前。

相较此前仅捕捉到解体起始的工作 ^[2]，本文将终止过程向前推进了一步：明确了AQR负责分支点抽提，DBR1在剪接体上完成脱支，并识别出DHX35–GPATCH1模块在解旋酶DHX15介导的解体之后接手后段步骤。值得关注的是，DHX35与GPATCH1不仅参与终止，还在其他物种中与弱剪接位点的剪接保真度相关 ^[4]。不过，AQR拉动、脱支酶招募与DHX15驱动的解体之间在时间和空间上如何精确衔接，以及DIS如何被进一步解装配，仍有待回答。