在細胞內，RNA不僅是遺傳信息的傳遞者，更可通過與蛋白質的動態互作參與轉錄調控、剪接、翻譯、修飾及降解等關鍵生命過程1,2。越來越多研究表明，RNA–蛋白質互作網絡在發育調控、免疫反應、腫瘤發生和神經退行性疾病中扮演著核心角色3,4。然而，RNA結構復雜、穩定性差、表達動態多變，給RNA–蛋白的互作研究帶來諸多挑戰。

近日，嚴健教授課題組在Advanced Genetics發表綜述文章《Decoding RNA-Protein Interactions: Methodological Advances and Emerging Challenges》，系統總結了RNA-蛋白質相互作用的研究策略，涵蓋經典與前沿技術，詳細解析了各類方法的原理與適用性，還對各技術的優缺點、適用場景及未來發展方向做出深入探討，為從事RNA生物學、表觀遺傳學、疾病機制研究的科研工作者提供了極具參考價值的工具指南。

文章根據研究出發點的不同，將當前RNA–蛋白互作檢測方法大致分為兩類（如圖所示）：

（1）以RNA為中心的方法（RNA-Centric Methods）：精準鎖定特定RNA的蛋白“朋友圈”：

“以RNA為中心”是指從研究者感興趣的特定RNA分子出發，通過實驗手段識別出與該RNA直接或間接結合的蛋白質。其主流程包括選擇靶RNA（通常為長非編碼RNA、viral RNA或功能未知的非編碼RNA），在細胞或體外系統中富集RNA及其結合蛋白復合物，最后將復合物中的蛋白質分離并進行鑒定（如質譜MS、免疫印跡等）。代表性技術有ChIRP-MS，RAP-MS和CARPID。其中，CARPID 技術目前已發展到2.0版本，通過借助蛋白工程化和核糖核蛋白遞送策略，在空間分辨率和標記效率方面均實現飛躍。

（2）以蛋白質為中心的方法（Protein-Centric Methods）：從RBP為中心，構建RNA靶標圖譜：

這類方法是指從一個特定RNA結合蛋白（RBP）出發，富集該蛋白及其結合的RNA，并進行測序與位點定位。此類方法擅長構建RBP調控圖譜，揭示RBP如何參與RNA穩定性、剪接、轉運等生物學過程。代表性技術包括CLIP-seq，LACE-seq和Chrom-seq，具有分辨率高、應用成熟等優勢。

綜述中提到，面對傳統技術對高質量抗體和大量樣本的依賴，近年來出現了諸多創新型方法，實現了在單細胞水平或無需抗體條件下的互作研究。比如，TRIBE / STAMP：通過將RNA編輯酶融合到RBP中，在RNA結合位置引入可追蹤編輯，避免了抗體的使用，并將分辨率提高到單細胞水平。這些方法的開發將RNA–蛋白互作研究推向更靈敏、更高通量、更適合復雜樣本與臨床轉化應用。另外，關于如何選擇合適的RNA-蛋白互作檢測方法，文章中也給出了詳細的指引。例如，根據目標RNA的豐度，長度和定位、細胞類型、是否有高質量抗體等因素，研究者可以采用對應的研究方法。未來，隨著人工智能輔助分析、單細胞蛋白質組學與超分辨成像技術的發展，RNA–蛋白互作的研究將更加精準與高效。

總之，RNA–蛋白互作研究不僅是基礎生命科學的重要課題，也為腫瘤、免疫、神經疾病等領域提供了潛在靶點和機制支撐。隨著方法學的不斷革新，科研人員有望更加清晰地“看見”RNA在細胞中的動態行為與分子搭檔，為RNA治療和精準醫學打開新的大門。

【參考文獻】

1. Djebali, S. et al. Landscape of transcription in human cells. Nature 489, 101-108, doi:10.1038/nature11233 (2012).

2. Hentze, M. W., Castello, A., Schwarzl, T. & Preiss, T. A brave new world of RNA-binding proteins. Nat Rev Mol Cell Biol 19, 327-341, doi:10.1038/nrm.2017.130 (2018).

3. Statello, L., Guo, C. J., Chen, L. L. & Huarte, M. Gene regulation by long non-coding RNAs and its biological functions. Nat Rev Mol Cell Biol 22, 96-118, doi:10.1038/s41580-020-00315-9 (2021).

4. Mattick, J. S. et al. Long non-coding RNAs: definitions, functions, challenges and recommendations. Nat Rev Mol Cell Biol 24, 430-447, doi:10.1038/s41580-022-00566-8 (2023).

通訊作者簡介

嚴健教授，西安交通大學第一附屬醫院及香港城市大學雙聘教授，是系統生物學與功能基因組學領域的杰出學者，長期專注于核酸與蛋白質相互作用研究。承擔國家自然科學基金面上3項、科技部外專學者1項、陜西省創新團隊1項、陜西基礎研究院重點項目1項。近5年其突破性成果發表于Nature、Nature Methods、Science Advances、Nature Communications等頂尖期刊，論文總被引逾7,000次。現任

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