日前，我校药学院金汉永副教授在揭示转运RNA（tRNA）片段的生物发生机制及细胞如何利用tRNA片段应对内质网应激（ER stress）方面取得了重要突破，并以第一作者身份在《自然-通讯》（Nature Communications）发表最新研究成果。该研究深入探讨了IRE1α酶在细胞内质网应激条件下生成特定tRNA片段的过程及其在癌细胞增殖和适应性中的关键作用，为癌症生物学和细胞应激反应的研究提供了新的见解。

近年来，tRNA衍生片段（tRFs or tsRNA）作为新型非编码RNA类型逐渐受到关注，其在癌症、代谢紊乱和表观遗传传递等领域的潜在调控功能使其成为研究热点。尽管tRNA片段在疾病调控中发挥重要作用，但其生物发生机制尚不明确。针对这一问题，金汉永带领团队重点研究IRE1α酶，该酶作为细胞内质网应激反应的关键调控因子，在应激条件下能够选择性切割具有茎环结构的靶基因RNA，并被证明能够调节蛋白质折叠反应（UPR）。由于tRNA具有茎环的三叶草结构，且某些特定tRNA（如GlyGCC和CysGCA）包含IRE1α酶切割的共识序列，研究团队提出了一个假设：IRE1α是否能够通过切割特定tRNA生成功能性tRNA片段，并在应激条件下影响细胞生长和适应性。

研究结果表明，在不同生物中，IRE1α同源物在内质网应激条件下选择性地在同一位点裂解tRNAGly(GCC）的反密码子环，生成具有生物学功能的5′-tRH-GlyGCC片段。该片段通过与核糖核蛋白HNRNPM和HNRNPH2结合，在细胞核内调控靶基因mRNA的选择性剪接（alternative splicing），从而促进癌细胞的增殖。这一机制展示了tRNA片段在细胞应激反应中的保守功能，表明它们不仅是应激的反应标记物，还在细胞适应和癌症生长中发挥着重要作用。

该研究成果是我校自建校以来首次以第一单位发表的《自然》子刊文章。该研究由我校与韩国中央大学、NES Biotechnology公司以及韩国大邱加图立大学合作完成。研究得到了国家自然科学基金地区基金项目、我校“图们江学者支持计划”等项目的支持。

《自然—通讯》（Nature Communications）是自然出版集团于2010年创刊的《自然》系列子刊，涵盖多种学科，旨在发布严谨且具有综合性的重大研究进展。该期刊2024年的影响因子为14.7，是中国科学院一区的顶级期刊。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53624-4

一审：何鑫 二审：杜有 三审：陈艳玲

内质网应激下IRE1α选择性生成5′-tRH-GlyGCC

及其介导肿瘤发展的详细调控机制