• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

PIWI 特异性插入模块有助于加载更长的 piRNA,从而进行翻译激活,这对于雄性育性至关重要。

The PIWI-specific insertion module helps load longer piRNAs for translational activation essential for male fertility.

机构信息

Key Laboratory of Systems Health Science of Zhejiang Province, School of Life Science, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou, 310024, China.

State Key Laboratory of Molecular Biology, State Key Laboratory of Cell Biology, Shanghai Key Laboratory of Molecular Andrology, Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology, Center for Excellence in Molecular Cell Science, Chinese Academy of Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200031, China.

出版信息

Sci China Life Sci. 2023 Jul;66(7):1459-1481. doi: 10.1007/s11427-023-2390-5. Epub 2023 Jun 15.

DOI:10.1007/s11427-023-2390-5
PMID:37335463
Abstract

PIWI-clade proteins harness piRNAs of 24-33 nt in length. Of great puzzles are how PIWI-clade proteins incorporate piRNAs of different sizes and whether the size matters to PIWI/piRNA function. Here we report that a PIWI-Ins module unique in PIWI-clade proteins helps define the length of piRNAs. Deletion of PIWI-Ins in Miwi shifts MIWI to load with shorter piRNAs and causes spermiogenic failure in mice, demonstrating the functional importance of this regulatory module. Mechanistically, we show that longer piRNAs provide additional complementarity to target mRNAs, thereby enhancing the assembly of the MIWI/eIF3f/HuR super-complex for translational activation. Importantly, we identify a c.1108C>T (p.R370W) mutation of HIWI (human PIWIL1) in infertile men and demonstrate in Miwi knock-in mice that this genetic mutation impairs male fertility by altering the property of PIWI-Ins in selecting longer piRNAs. These findings reveal a critical role of PIWI-Ins-ensured longer piRNAs in fine-tuning MIWI/piRNA targeting capacity, proven essential for spermatid development and male fertility.

摘要

PIWI 蛋白家族利用 24-33 个核苷酸长的 piRNA。令人困惑的是,PIWI 蛋白家族如何结合不同大小的 piRNA,以及大小是否对 PIWI/piRNA 的功能有影响。在这里,我们报告说,PIWI 蛋白家族中特有的一个 PIWI-Ins 模块有助于确定 piRNA 的长度。Miwi 中的 PIWI-Ins 缺失会导致 MIWI 装载较短的 piRNA,并导致小鼠精子发生失败,这证明了这个调节模块的功能重要性。在机制上,我们表明较长的 piRNA 为靶 mRNA 提供了额外的互补性,从而增强了 MIWI/eIF3f/HuR 超级复合物的组装,以实现翻译激活。重要的是,我们在不育男性中发现了 HIWI(人 PIWIL1)的 c.1108C>T(p.R370W)突变,并在 Miwi 基因敲入小鼠中证明,这种遗传突变通过改变 PIWI-Ins 选择更长 piRNA 的特性,损害了男性生育能力。这些发现揭示了 PIWI-Ins 确保更长 piRNA 的关键作用,这对于微调 MIWI/piRNA 的靶向能力至关重要,这对于精子发生和男性生育能力是必不可少的。

相似文献

1
The PIWI-specific insertion module helps load longer piRNAs for translational activation essential for male fertility.PIWI 特异性插入模块有助于加载更长的 piRNA,从而进行翻译激活,这对于雄性育性至关重要。
Sci China Life Sci. 2023 Jul;66(7):1459-1481. doi: 10.1007/s11427-023-2390-5. Epub 2023 Jun 15.
2
MIWI N-terminal RG motif promotes efficient pachytene piRNA production and spermatogenesis independent of LINE1 transposon silencing.MIWI N 端 RG 基序促进了有丝分裂前期 piRNA 的高效产生,并且独立于 LINE1 转座子沉默促进精子发生。
PLoS Genet. 2023 Nov 13;19(11):e1011031. doi: 10.1371/journal.pgen.1011031. eCollection 2023 Nov.
3
MIWI N-terminal arginines orchestrate generation of functional pachytene piRNAs and spermiogenesis.MIWI N 端精氨酸协调功能型减数分裂前期 piRNA 的产生和精子发生。
Nucleic Acids Res. 2024 Jun 24;52(11):6558-6570. doi: 10.1093/nar/gkae193.
4
The regulatory functions of piRNA/PIWI in spermatogenesis.piRNA/PIWI在精子发生中的调控功能。
Yi Chuan. 2017 Aug 20;39(8):683-691. doi: 10.16288/j.yczz.17-245.
5
MIWI and piRNA-mediated cleavage of messenger RNAs in mouse testes.MIWI与piRNA介导的小鼠睾丸中信使核糖核酸的切割
Cell Res. 2015 Feb;25(2):193-207. doi: 10.1038/cr.2015.4. Epub 2015 Jan 13.
6
Mili and Miwi target RNA repertoire reveals piRNA biogenesis and function of Miwi in spermiogenesis.Mili 和 Miwi 靶向 RNA 谱揭示了 piRNA 的生物发生和 Miwi 在精子发生中的功能。
Nat Struct Mol Biol. 2012 Aug;19(8):773-81. doi: 10.1038/nsmb.2347. Epub 2012 Jul 29.
7
Noncanonical functions of PIWIL1/piRNAs in animal male germ cells and human diseases†.PIWIL1/piRNAs 在动物雄性生殖细胞中的非典型功能及与人类疾病的关系。
Biol Reprod. 2022 Jul 25;107(1):101-108. doi: 10.1093/biolre/ioac073.
8
Miwi catalysis is required for piRNA amplification-independent LINE1 transposon silencing.miwi 催化对于 piRNA 扩增非依赖性 LINE1 转座子沉默是必需的。
Nature. 2011 Nov 27;480(7376):264-7. doi: 10.1038/nature10672.
9
Mitochondrial membrane-based initial separation of MIWI and MILI functions during pachytene piRNA biogenesis.线粒体膜介导的 MIWI 和 MILI 功能在粗线期 piRNA 生物发生过程中的初步分离。
Nucleic Acids Res. 2019 Mar 18;47(5):2594-2608. doi: 10.1093/nar/gky1281.
10
In vivo PIWI slicing in mouse testes deviates from rules established in vitro.在体小鼠睾丸中的 PIWI 核酸酶切割有别于体外建立的规则。
RNA. 2023 Mar;29(3):308-316. doi: 10.1261/rna.079349.122. Epub 2022 Dec 13.

引用本文的文献

1
Global knowledge mapping and emerging research trends in non-coding RNAs related to animal and plant male sterility: A visual analysis of CiteSpace maps.与动植物雄性不育相关的非编码RNA的全球知识图谱及新兴研究趋势:CiteSpace图谱的可视化分析
Medicine (Baltimore). 2025 Jun 6;104(23):e42612. doi: 10.1097/MD.0000000000042612.
2
Mouse Pachytene piRNAs Cleave Hundreds of Transcripts, But Alter the Steady-State Abundance of Only a Minority of Targets.小鼠粗线期piRNA切割数百种转录本,但仅改变少数靶标的稳态丰度。
bioRxiv. 2024 Nov 3:2024.11.02.621675. doi: 10.1101/2024.11.02.621675.
3
The functions and mechanisms of piRNAs in mediating mammalian spermatogenesis and their applications in reproductive medicine.

本文引用的文献

1
Emerging roles and functional mechanisms of PIWI-interacting RNAs.PIWI相互作用RNA的新兴作用及功能机制
Nat Rev Mol Cell Biol. 2023 Feb;24(2):123-141. doi: 10.1038/s41580-022-00528-0. Epub 2022 Sep 14.
2
Noncanonical functions of PIWIL1/piRNAs in animal male germ cells and human diseases†.PIWIL1/piRNAs 在动物雄性生殖细胞中的非典型功能及与人类疾病的关系。
Biol Reprod. 2022 Jul 25;107(1):101-108. doi: 10.1093/biolre/ioac073.
3
Kinetics and Mechanism of Fentanyl Dissociation from the μ-Opioid Receptor.芬太尼从μ-阿片受体解离的动力学与机制
piRNAs 在介导哺乳动物精子发生中的功能和机制及其在生殖医学中的应用。
Cell Mol Life Sci. 2024 Sep 2;81(1):379. doi: 10.1007/s00018-024-05399-6.
4
RpL38 modulates germ cell differentiation by controlling Bam expression in Drosophila testis.RpL38 通过调控果蝇睾丸中 Bam 的表达来调节生殖细胞的分化。
Sci China Life Sci. 2024 Nov;67(11):2411-2425. doi: 10.1007/s11427-024-2646-3. Epub 2024 Aug 21.
5
Alternative splicing of ALDOA confers tamoxifen resistance in breast cancer.ALDOA 的可变剪接赋予乳腺癌对他莫昔芬的耐药性。
Oncogene. 2024 Sep;43(39):2901-2913. doi: 10.1038/s41388-024-03134-w. Epub 2024 Aug 20.
6
Recent advances of PIWI-interacting RNA in cardiovascular diseases.PIWI 相互作用 RNA 在心血管疾病中的最新进展。
Clin Transl Med. 2024 Aug;14(8):e1770. doi: 10.1002/ctm2.1770.
7
Reevaluation by the CRISPR/Cas9 knockout approach revealed that multiple pluripotency-associated lncRNAs are dispensable for pluripotency maintenance while Snora73a/b is essential for pluripotency exit.通过 CRISPR/Cas9 敲除方法的重新评估表明,多个多能性相关 lncRNAs 对于维持多能性是可有可无的,而 Snora73a/b 对于多能性的退出是必不可少的。
Sci China Life Sci. 2024 Oct;67(10):2198-2212. doi: 10.1007/s11427-023-2594-3. Epub 2024 Jul 9.
8
Adenylate kinase phosphate energy shuttle underlies energetic communication in flagellar axonemes.腺苷酸激酶磷酸能量穿梭为鞭毛轴丝中的能量传递提供基础。
Sci China Life Sci. 2024 Aug;67(8):1697-1714. doi: 10.1007/s11427-023-2539-1. Epub 2024 May 16.
9
CircRNA-associated ceRNA regulatory networks as emerging mechanisms governing the development and biophysiopathology of epilepsy.环状RNA相关的竞争性内源RNA调控网络作为癫痫发生发展及生物物理病理学的新兴机制
CNS Neurosci Ther. 2024 Apr;30(4):e14735. doi: 10.1111/cns.14735.
10
The piRNA size matters.piRNA的大小很重要。
Natl Sci Rev. 2023 Nov 22;11(2):nwad297. doi: 10.1093/nsr/nwad297. eCollection 2024 Feb.
JACS Au. 2021 Nov 5;1(12):2208-2215. doi: 10.1021/jacsau.1c00341. eCollection 2021 Dec 27.
4
Structural basis for piRNA targeting.piRNA 靶向作用的结构基础。
Nature. 2021 Sep;597(7875):285-289. doi: 10.1038/s41586-021-03856-x. Epub 2021 Sep 1.
5
Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold.利用 AlphaFold 进行高精度蛋白质结构预测。
Nature. 2021 Aug;596(7873):583-589. doi: 10.1038/s41586-021-03819-2. Epub 2021 Jul 15.
6
MIWI prevents aneuploidy during meiosis by cleaving excess satellite RNA.MIWI 通过切割多余的卫星 RNA 防止减数分裂过程中的非整倍体。
EMBO J. 2020 Aug 17;39(16):e103614. doi: 10.15252/embj.2019103614. Epub 2020 Jul 17.
7
The evolutionarily conserved piRNA-producing locus pi6 is required for male mouse fertility.进化上保守的 piRNA 产生基因座 pi6 对于雄性小鼠的生育能力是必需的。
Nat Genet. 2020 Jul;52(7):728-739. doi: 10.1038/s41588-020-0657-7. Epub 2020 Jun 29.
8
The PIWI protein Aubergine recruits eIF3 to activate translation in the germ plasm.PIWI 蛋白 Aubergine 招募 eIF3 以激活生殖质中的翻译。
Cell Res. 2020 May;30(5):421-435. doi: 10.1038/s41422-020-0294-9. Epub 2020 Mar 4.
9
Crystal structure of Drosophila Piwi.果蝇 Piwi 蛋白的晶体结构
Nat Commun. 2020 Feb 12;11(1):858. doi: 10.1038/s41467-020-14687-1.
10
A dual role of the PIWI/piRNA machinery in regulating mRNAs during mouse spermiogenesis.PIWI/piRNA机制在小鼠精子发生过程中对mRNA调控的双重作用。
Sci China Life Sci. 2020 Mar;63(3):447-449. doi: 10.1007/s11427-020-1632-5. Epub 2020 Jan 21.