Translational control of furina by an RNA regulon is important for left-right patterning, heart morphogenesis and cardiac valve function.
Translational control of furina by an RNA regulon is important for left-right patterning, heart morphogenesis and cardiac valve function.
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DOI：
10.1242/dev.201657
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发表时间：
2023-12-01
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心脏发育是一个复杂的过程，需要心脏的不对称定位、心脏生长和瓣膜形态发生。控制心脏形态发生和瓣膜形成的机制尚不完全清楚。前转化酶 FurinA 在脊椎动物的心脏发育中发挥作用。 FurinA 活性在心脏发育过程中如何受到调节尚不清楚。通过对斑马鱼转录组的计算分析，我们在 FurinA 转录本变体中发现了一个 RNA 基序，其中包含一个长的 3' 非翻译区 (3'UTR)。另一种 3'UTR Furina 亚型在器官定位之前表达。 Furina 3'UTR 中的体细胞缺失会导致胚胎左右图案缺陷。报告基因定位和 RNA 结合测定表明，furina 3'UTR 与保守的 RNA 结合翻译阻遏蛋白 Ybx1 形成复合物。条件性 ybx1 突变胚胎表现出早产和弗林蛋白酶报告基因表达增加、心脏形态发生异常和成环缺陷。突变的 ybx1 心脏具有扩张的房室管、异常的窦房瓣以及从心室到心房的逆行血流。这与对患有心脏瓣膜反流的人类的观察结果相似。因此，furina 3'UTR 元件/Ybx1 调节子对于 FurinA 的翻译抑制和心脏发育的调节非常重要。摘要：furina 3'非翻译区中的 RNA 元件可识别 RNA 结合蛋白 Ybx1，并在斑马鱼胚胎中的 FurinA 翻译控制中发挥作用。
Heart development is a complex process that requires asymmetric positioning of the heart, cardiac growth and valve morphogenesis. The mechanisms controlling heart morphogenesis and valve formation are not fully understood. The pro-convertase FurinA functions in heart development across vertebrates. How FurinA activity is regulated during heart development is unknown. Through computational analysis of the zebrafish transcriptome, we identified an RNA motif in a variant FurinA transcript harbouring a long 3′ untranslated region (3′UTR). The alternative 3′UTR furina isoform is expressed prior to organ positioning. Somatic deletions in the furina 3′UTR lead to embryonic left-right patterning defects. Reporter localisation and RNA-binding assays show that the furina 3′UTR forms complexes with the conserved RNA-binding translational repressor, Ybx1. Conditional ybx1 mutant embryos show premature and increased Furin reporter expression, abnormal cardiac morphogenesis and looping defects. Mutant ybx1 hearts have an expanded atrioventricular canal, abnormal sino-atrial valves and retrograde blood flow from the ventricle to the atrium. This is similar to observations in humans with heart valve regurgitation. Thus, the furina 3′UTR element/Ybx1 regulon is important for translational repression of FurinA and regulation of heart development. Summary: An RNA element in the furina 3′ untranslated region recognises the RNA-binding protein Ybx1 and functions in translational control of FurinA in zebrafish embryos.
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