2020年7月21日，清华大学生命科学学院黄善金课题组在《公共科学图书馆-生物学》（PLoS Biology）期刊在线发表题为“拟南芥EMB1579蛋白通过液-液相变控制转录、mRNA剪切和植物发育”（Phase Separation of Arabidopsis EMB1579 Controls Transcription, mRNA Splicing and Development）的研究论文。该研究工作揭示了拟南芥EMB1579（Embryo defective 1579）蛋白通过液液相变调控基因转录和pre-mRNA剪切，进而控制植物生长发育的作用机制。
基因转录和pre-mRNA剪切的精确调控对于植物生长发育至关重要。该研究通过对拟南芥EMB1579蛋白的功能进行研究，揭示了一种全新的基因转录和pre-mRNA剪切调控机制。具体发现EMB1579蛋白定位于细胞核中并形成高度动态的液滴状相变小体，并证明其液液相变行为与其发挥生物学功能紧密相关。后续研究发现许多与基因转录和pre-mRNA剪切调控相关的蛋白能够和液滴状EMB1579蛋白相变小体在细胞核内共定位。EMB1579基因的功能缺失引起了拟南芥中大量基因转录和pre-mRNA剪切事件发生改变，推测EMB1579蛋白通过调控那些与基因转录和pre-mRNA剪切相关蛋白的活性发挥功能。这也在某种程度上解释了为什么EMB1579基因的功能缺失引起多重植物生长发育缺陷。为了深入阐明EMB1579基因如何调控某个特定的生理学过程，该研究深入解析了EMB1579蛋白调控植物开花的作用机制。发现EMB1579蛋白能够调控PRC2复合体的活性控制H3K27me3的水平，进而控制和植物开花相关的基因的表达和植物开花。该研究增进了人们对蛋白液-液相变的生物学功能以及植物生长发育调控机制的理解。
黄善金课题组的博士生张艺龄、李占坤和以前的工作人员陈乃芝博士为本文的共同第一作者。黄善金研究员为本文的通讯作者，该研究受到国家自然科学基金委和清华大学的资助。
文章链接：https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3000782
图1. EMB1579蛋白在体外和细胞核内形成液滴状小体
