4月11日，Nature Structural and Molecular Biology(IF=13.309)刊載了浙大生研院范衡宇教授團隊的研究論文BTG4 is a meiotic cell cycle–coupled maternal-zygotic-transition licensing factor in oocytes，文章揭示了“母體-胚胎轉換”過程中母源性mRNA降解的分子機制。
    
    課題組通過對卵母細胞和早期胚胎的轉錄組學研究發(fā)現(xiàn)，有一個叫做Btg4的基因特異性地表達在卵母細胞和受精卵中，而在所有已檢測的其他細胞類型中都極不活躍。研究發(fā)現(xiàn)，Btg4敲除的卵母細胞雖然能夠正常成熟和受精，但是形成的早期胚胎卻全部阻滯在1到2細胞階段，造成雌性不育。這些胚胎停止發(fā)育原因是，母源性mRNA不能被及時降解，而許多對于早期胚胎發(fā)育至關重要的基因不能及時被表達出來。通過進一步的生化機理研究發(fā)現(xiàn)，Btg4蛋白起到一個媒介作用，把一種叫做CCR4-NOT的核酸去腺苷酸化酶復合體招募到正在活躍指導蛋白質合成的mRNA上，切割它們的多聚腺苷酸尾巴（poly-A tail），從而使這些mRNA變得極不穩(wěn)定而利于降解。
    
    課題組發(fā)現(xiàn)，雖然卵母細胞在生長過程中儲存了豐富的Btg4 mRNA，但它在未成熟的卵母細胞中卻不被翻譯成蛋白質，從而保證那些儲備的母源性mRNA能夠保持穩(wěn)定，只有當卵母細胞啟動減數(shù)分裂成熟和排卵過程以后，Btg4蛋白才開始迅速積累，并誘導母源性mRNA降解。這種巧妙的調節(jié)機制是如何實現(xiàn)的呢？深入研究發(fā)現(xiàn)，只有當卵母細胞啟動最終的成熟過程以后，兩個重要的蛋白激酶ERK1和ERK2才被激活，它們進一步解除了Btg4 mRNA的翻譯抑制狀態(tài)，從而使母源性mRNA的降解與卵母細胞減數(shù)分裂和受精進程緊密地耦聯(lián)在一起。
    
    據(jù)介紹，該項研究也為人類輔助生殖和動物胚胎工程技術的進一步改進提供了新的思路。