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核糖体对生命至关重要,它产生生命生长所需的所有蛋白质。在真核细胞中,核糖体生物合成所消耗的能量占细胞总能耗的60%以上,这个过程包括rRNA前体的转录,18S、5.8S和28S rRNA的成熟,核糖体蛋白和rRNA加工过程中所需要的非核糖体蛋白的翻译,以及核糖体大小亚基的组装等。核糖体小亚基的形成围绕着18S rRNA的加工成熟开始,47S rRNA前体经过逐步剪切修饰形成成熟的18S rRNA,这个重要的加工过程是逐步进行的并且被精确调控的。核糖体小亚基组装复合体通过对47SrRNA前体上的A0、A1、A2位点的剪切介导18S rRNA的成熟。在核仁中,Mpp10(M Phase Phosphoprotein 10)与 Imp3(Interacting with Mpp10 protein 3)、Imp4(Interacting with Mpp10 protein 4)和 Sas 10(Something About Silencing10)蛋白互作。已有报道显示Mpp10-Imp3-Imp4复合体是核糖体小亚基组装复合体的核心成分,并已通过结构分析成功定位,然而Mpp10是否有除此以外的功能并未有相关报道。有意思的是,结构分析并未成功定位Sas10,因而Mpp10-Sas10复合体的生物学功能仍然是个谜。实验室先前成果报道Def(Digestive-organ expansion factor)通过招募半胱氨酸蛋白酶CAPN3进入核仁使CAPN3降解核仁中的蛋白底物,如抑癌因子p53蛋白。但是核仁中是否存在其他Def-CAPN3降解底物仍未可知。本研究中,我们首先证明斑马鱼Mpp10和Sas10均是保守的核仁蛋白。为了进一步了解这两个蛋白在斑马鱼中的功能,我们通过CRISPR-cas9技术构建了sas10和mpp10突变的斑马鱼。我们发现Sas10和Mpp10缺失的突变体具有小眼睛、心包水肿、没有鱼鳔等一系列表征,其消化器官的发育更是受到严重影响,并且在缺失这两个蛋白中的任何一个后,突变体斑马鱼胚胎致死。同时,我们也发现Sas10和Mpp10的缺失导致突变体18S rRNA的成熟受到严重影响,从而证明这两个蛋白参与18S rRNA加工过程的功能在脊椎动物中是保守的。在已有报道Mpp10和Sas10互作的基础上,我们发现斑马鱼Mpp10和Sas10在胚胎发育早期就开始形成稳定的复合体,并且首次发现这两个蛋白稳定性互相依赖。此外,我们还发现Mpp10是核仁中Def-CAPN3蛋白降解途径的底物,而Sas10却不是。我们推测Def通过与Sas10互作形成的Def-Sas10-Mpp10复合体可能促进了 CAPN3对Mpp10的降解。同时我们发现Sas10通过与Mpp10结合遮蔽Mpp10上CAPN3的识别位点从而保护Mpp10不被CAPN3降解。因此,在高等的真核生物中,Mpp10-Imp3-Imp4、Mpp10-Sas10和Mpp10-Sas10-Def蛋白复合体通过调控Mpp10来调控核糖体的生物合成。研究成果拓展了人们对核仁蛋白Sas10和Mpp10蛋白功能的认知,为后续进一步研究核仁蛋白的功能及其调控提供了新的思路。