mRNA的时空定位是mRNA转录后调控的重要步骤之一，在生殖细胞发育以及身体非对称性的形成中发挥着重要作用。一个典型的例子是oskarmRNA的定位与翻译的位置决定了果蝇生殖质组装的位置。

　　oskarmRNA在滋养细胞中转录，并通过微管等细胞骨架运输到卵母细胞的后极。新转录的mRNA通常不翻译成蛋白质，原因之一是其3’-UTR部位会结合抑制因子形成无活性的RNP，只有输运到卵母细胞的后极通过激活因子的结合才起始翻译过程。Oskar蛋白在后极合成后，可进一步招募其它蛋白质和RNA，如Vasa, Tudor, Aubergine蛋白以及nanosmRNA等共同完成果蝇生殖质的组装和腹部发育。若人为地将oskarmRNA 移植到卵母细胞的前极，可诱导生殖细胞在前极产生。

　　关于Oskar mRNA的功能和定位机制的研究已有较多积累，但有关Oskar蛋白质的性质、及其在果蝇生殖细胞生成中的作用机制还不为人知。金沙集团1862cc生物物理所许瑞明研究组开展了Oskar蛋白质的结构与功能研究，分别解析了Oskar蛋白的N端（Osk-N）和C端（Osk-C）的晶体结构（图A, B）。结构分析与生化实验结果显示，Osk-C折叠为一个类似水解酶的结构，但是其预测的活性中心缺乏关键的催化残基，没有催化活性。更有意思的是，研究发现Osk-C具有体外结合RNA的能力，可结合oskar自身和nanos的mRNA3’-UTR区域（图C），这是第一次报道含有类似水解酶结构域的蛋白能与核酸结合。进一步又通过定点突变实验确定了Osk-C表面结合RNA的关键部位（图D）。而预测含有RNA结合结构域的Osk-N虽然折叠成经典的winged-helix核酸结合结构域，但体外未检测到其RNA结合活性。

　　这项工作从结构和功能两方面揭示了Oskar蛋白质的性质，包括二聚化的N端winged-helix结构域和可与RNA结合的C端类水解酶结构域。同时发现Oskar蛋白通过结合在相关mRNA的3’-UTR区域调节其翻译和定位的机制。这些发现对理解Oskar在果蝇生殖细胞生成中的功能具有重要意义。

　　此项研究工作于2015年8月31日在线发表在美国科学院院报（Proceedings of the National Academy of Sciences），文章题目是“Structural of Drosophila Oskar reveals a novel RNA binding protein”。

　　本项工作是金沙集团1862cc许瑞明研究组与美国纽约大学Skirball研究所Ruth Lehmann课题组合作研究的成果。两个课题组之前在果蝇生殖细胞发育的另一个重要蛋白Tudor的合作研究中取得了很好的成果（Genes & Dev. 2010; Cell Res. 2014）。

　　本研究得到了国家自然科学基金委、科技部973计划以及中科院战略性先导科技专项（B类）等的资助。文章的第一作者和共通讯作者杨娜研究员获得了金沙集团1862cc青年创新促进会的资助。郁珍瑜助理研究员和本科生胡梦龙（现在香港大学就读）是该文章的共同第一作者。

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　　图例：Osk-N和Osk-C的晶体结构以及Osk-C与相关mRNA的3’-UTR的结合。(A). Osk-N二聚体的结构；(B). Osk-C的结构；(C). Osk-C结合相关mRNA的3’-UTR(D)； (D). Osk-C表面与RNA结合的关键部位。

　　供稿：许瑞明组 郁珍瑜