冬眠动物忍受着严寒，毫发无损，这一现象部分归因于RBM3蛋白。对小鼠的研究表明，RBM3的表达可以防止错误折叠的蛋白质损伤，这表明该蛋白质是开发治疗阿尔茨海默病等神经退行性疾病的有趣靶点。
我们如何模拟RBM3的保护作用而不需要反复和长时间给患者降温？为了找到答案，我们需要了解这个系统是如何被调节的，以及RBM3在细胞中的确切作用。在最近发布的项目中朱莉·乔金·林和迪帕克·库佩卡发现并连接了这个拼图的边缘部分。
朱莉（Julie）是英国国防研究院（UKDRI）的亨利·威尔科姆爵士（Sir Henry Wellcome）研究员和新兴领导者，也是乔瓦娜·马尔卢奇（Giovanna Mallucci）研究小组的博士后研究员。Deepak是伦敦国王学院的Marc-David Ruepp和剑桥UKDRI的Giovanna Mallucci的联合博士后研究员。
这个项目的想法是从哪里来的？
朱莉。这一切都始于Giovanna Mallucci和Manos Metzakopian领导的开放目标项目。他们想了解RBM3是如何受温度调节的——这类蛋白质被称为“冷休克”蛋白质。我们目前对RBM3知之甚少，所以我们的屏幕是在黑暗中拍摄的；我们不知道会从中得到什么。
你发现了什么？
朱莉。我们使用CRISPR-Cas9全基因组文库进行筛选，剔除文库中的每个基因，每个细胞一个基因。然后我们选择了RBM3表达增加或减少最多的细胞，这给了我们一组要研究的基因。奇怪的是，这些都遵循了分子功能的一个主题：剪接调控*。
我们并行进行的RNA测序分析证实了这些结果，结果表明，RBM3具有不同的亚型，这些亚型是由差异自剪接产生的，这取决于温度。RBM3是一种RNA结合蛋白，我们需要一位RNA生物学家，这就是Deepak加入该项目的时候。
迪帕克。当我加入实验室时，主要问题是：RBM3做什么？当我听说它的神经保护功能时，我很着迷，并且很兴奋地深入研究它的机制。
朱莉和我意识到RBM3的选择性拼接可能会发生一些事情。我们发现，默认情况下，RBM3包含一个毒物外显子。这意味着基因转录本在转化为蛋白质之前就被破坏了。然而，当细胞冷却时，毒性外显子从转录物中剪接出来，然后可以翻译，细胞中的RBM3蛋白水平升高。
为了进一步测试这一点，我们查看了屏幕上最热门的基因HNRNPH1。当我们突变毒物外显子上的HNRNPH1位点时，RBM3对冷休克不再有反应。这将故事巧妙地结合在一起，表明在冷诱导反应中，HNRNPH1与RBM3上的毒物外显子结合，然后从转录物中剪接出来，使RBM3蛋白发挥其神经保护作用。这与最初的发现有很好的机械联系。
*拼接在RNA序列转化为蛋白质分子之前，包含或排除RNA序列的不同部分。
你的结果有什么令人惊讶的吗？
朱莉。我们实际上并没有从屏幕上看到任何东西。我们最好的猜测是，这种调节是低温降低了细胞膜的流动性，而细胞膜的拉伸能力会降低。所以我们认为我们可能会在屏幕上发现与机械敏感性相关的基因，例如离子通道。因此，我们的点击量是拼接因素这一事实完全令人惊讶。
迪帕克。这绝对是一个惊喜——没有人知道这个毒物外显子。这是一种令人满意的整洁的监管方法；如此微小的一步，令人惊叹。
毒物外显子是一大组隐藏或隐秘外显子的一部分，所谓的原因是这些序列隐藏在基因的内含子中，这些内含子是不编码蛋白质序列但对基因表达调控很重要的DNA片段。
朱莉。RBM3非常特殊，因为在这种情况下，毒物外显子受温度调节。大多数隐秘外显子是通过经典反馈机制调节的，但RBM3可能是少数几个温度影响毒物外显子的蛋白质之一，而毒物外隐子又反过来影响基因的表达。
迪帕克。这也是一种快速反应的监管方法。细胞转录一个基因只是为了让它被毒物外显子破坏，这似乎是一种浪费，但这相当聪明——这意味着当环境发生变化时，细胞可以迅速做出反应。因此，一旦细胞感觉到温度下降，RBM3就可以激活以保护细胞。
论文中的摘要图像（乔金·林，库佩卡等人，2023）。RBM3的表达由毒物外显子的温度调节选择性剪接控制。在较低温度下，剪接因子HNRNPH1与RBM3的毒物外显子强烈结合，抑制毒物外隐子包涵体，增加细胞中RBM3水平。这个项目中有什么特别具有挑战性的地方吗？
朱莉。这是一个很多小实验，但老实说，大多数事情实际上工作得出奇的好！
迪帕克。小型基因实验是一个棘手的实验。为了验证我们关于RBM3是如何调节的假设，我们在实验室中创建了一个人工系统。微基因是我们设计的一段DNA序列，以便我们可以轻松地包含或排除序列片段，并查看它如何影响基因的功能。我们可以在我们的测试细胞中表达这种小基因，这是一种快速处理序列的方法。
这项研究的下一步是什么？
迪帕克。从这项工作中，我们知道了当细胞暴露在寒冷中时，RBM3水平是如何首先增加的。现在的主要问题是了解接下来会发生什么，即RBM3实际上保护细胞的机制。
朱莉。这项工作为我们建立了许多工具，我们现在可以使用这些工具来操纵RBM3并深入研究这个问题。
迪帕克。一旦我们有了一个完整的画面，我们希望这项工作可以用于开发神经退行性疾病的治疗方法。
