由農業基因組學研究中心 (CRAG) CSIC 研究員 Nicolás Bologna 領導的一項新研究闡明了 AGO 蛋白的 N 端延伸 (NTE) 的關鍵作用，為 RNA 相關基因調控機制提供了新的見解。

AGO1 蛋白是 ARGONAUTE1 的縮寫，在轉錄后基因沉默中至關重要，這是一種由小 RNA(sRNA)引導的控制基因表達的關鍵過程。AGO1 對所有植物物種都至關重要，它可以加載 sRNA 并調節靶 mRNA 的表達，從而在植物發育過程中以及對生物和非生物脅迫的反應中協調關鍵途徑。植物模型擬南芥編碼十種 AGO 蛋白，這些蛋白參與不同的基因沉默途徑。雖然它們的大多數氨基酸序列都是保守的，但它們的 NTE 的長度和氨基酸組成各不相同。這種多變性啟發了 CRAG 研究人員假設 NTE 賦予了 AGO 蛋白基因調控功能的特異性。

“對 AGO1 的研究主要集中在保守域上，然而，它的 NTE 最近因其多樣化的調節功能而備受關注，包括亞細胞定位和小 RNA 加載，”該研究的共同作者 Andrea Martín-Merchán 和 Antonela Lavatelli 解釋道。

在這項發表在《核酸研究》雜志上的研究中，CRAG 研究人員發現了 AGO1 NTE 的新作用。他們發現該區域與 PRMT5 蛋白相互作用，后者催化 AGO1 NTE 特定殘基處的對稱精氨酸二甲基化 (sDMA)。他們的研究結果表明，sDMA 通過改變 sRNA 子集的負載并重塑 AGO1 的 NTE 相互作用組來影響 AGO1 的功能。

此外，該研究還擴展到 AGO1 之外，揭示了 NTE 的對稱精氨酸二甲基化是擬南芥各種 AGO 蛋白(包括 AGO2、AGO3 和 AGO5)的常見過程。這項全面的分析強調了翻譯后修飾在微調植物 RNA 相關基因調控中的重要性。通過闡明精氨酸甲基化在 AGO 蛋白中的作用及其對小 RNA 引導機制的影響，這項研究增強了我們對植物基因表達的理解。

這項研究為未來探索 NTE 在 AGO 蛋白中的調控功能奠定了基礎。此外，了解植物相互作用組中這些變化的生理作用將加深對植物發育過程中以及在應激條件下基因沉默機制的認識。