2021年3月25日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心何玉科研究组在国际著名期刊The Plant Cell发表题为“Cytoplasmic HYL1 modulates miRNA-mediated translational repression”的研究论文。该研究组发现，HYL1蛋白除了介导microRNA (miRNA)的转录后调控，还调控miRNA靶基因的翻译抑制。这一发现丰富了miRNA生物合成和翻译调控的理论，将推动miRNA在植物遗传改良上的应用。

　　miRNA是一类广泛存在于真核生物中长约21 nt的小分子非编码RNA。植物中miRNA主要在细胞核中被DCL1、HYL1和SE组成的切割小体（Dicing body）加工而成，随后成熟的miRNA进入细胞质中，再以AGO1为中心的RNA沉默复合体（RISC）对靶基因进行剪切或翻译抑制。在细胞核中，HYL1是DCL1重要的互作蛋白，其参与的miRNA加工过程一直被认为是HYL1的主要生物学功能。何玉科研究组长期从事拟南芥HYL1和同源的白菜BcpLH介导miRNA生物合成的研究。在该论文中，他们证实HYL1蛋白也存在于细胞质中。为了区分细胞质HYL1和细胞核HYL1的功能，研究组将HYL1分别与强入核信号SV NLS40和强出核信号NES融合，分别构建了仅定位于细胞核和仅定位于细胞质的HYL1转基因植株。仅细胞核定位的HYL1能部分回复hyl1-2突变体的表型缺陷，而完全细胞质定位的HYL1也能部分回复hyl1-2的表型缺陷，表明细胞质中的HYL1具有一定的生物学功能。另一方面，完全细胞质定位的HYL1并不影响miRNA对靶基因的剪切，却改变了miRNA靶基因的蛋白水平。仅细胞核定位的HYL1只能能部分回复hyl1-2突变体中靶基因蛋白水平。多项实验证明，细胞质HYL1确实能够促进翻译抑制过程,且依赖于miRNA。 AGO1和AMP1是miRNA介导翻译抑制过程中的重要蛋白，细胞质HYL1能够与AGO1和AMP1互作，影响AGO1在多聚核糖体上的积累。

　　综上所述，HYL1具有细胞核和细胞质双重定位，细胞质HYL1能够与AGO1和AMP1互作，通过调控AGO1在多聚核糖体上的累积，进而调控miRNA介导的翻译抑制过程（图1）。

　　中科院分子植物科学卓越创新中心已毕业博士生杨曦，在读博士生董伟国和已毕业博士生任文青为论文共同第一作者，赵秋霞博士和吴斐婕博士参与了该工作，何玉科研究员为论文通讯作者。该研究获得了国家重点研发项目和国家自然科学基金的支持。

　　论文链接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koab090/6187949

　　图1 细胞质HYL1调控miRNA介导的基因沉默机制的模式图