SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活

无义介导的mRNA降解（NMD）是一种重要的真核生物mRNA质量监控途径。NMD可识别并降解含有提前终止密码子（PTC）的异常mRNA（PTC-mRNA）。但NMD途径对PTC-mRNA的识别和降解机制尚无阐明。蓝氏贾第虫（Giardia lamblia）是一种寄生性的原生动物，进化上处于真核生物基部，对其NMD途径的研究有利于了解NMD途径的机制与进化。本研究通过双分子荧光互补实验、酵母双杂交实验和体外pull-down实验，分析了贾第虫的UPF1 (GlUPF1)、SMG1 (GlSMG1)和肽链释放因子（GleRF1、GleRF3）之间的相互作用关系。结果表明，贾第虫的肽链释放因子都能够与GlUPF1发生相互作用，且GlUPF1的CH结构域与GleRF3能够形成较稳定的复合体，而GlSMG1的激酶结构域PIKK能与UPF1的C端和N端结构域相互作用。进一步研究证实，GlSMG1的PIKK结构域能使GlUPF1两种截短体GlUPF1（1~500 aa）和GlUPF1（501~1 304 aa）发生磷酸化修饰，说明GlUPF1 的N端和C端均有GlSMG1的磷酸化位点。进一步分析证实，T111是GlUPF1上的1个磷酸化位点。我们的研究结果表明，贾第虫NMD途径起始阶段，首先在mRNA的PTC处的核糖体上形成SMG1-UPF1-eRF1-eRF3(SURF)复合体，并且GlSMG1磷酸化修饰GlUPF1，由此激活NMD途径，可能招募XRN1和SKI7d等酶参与无义mRNA的降解