RRM RNA结合蛋白的结构与功能

RRM RNA结合蛋白是一类含一个或数个RRM结构域及附属结构域的RNA结合蛋白,参与RNA前体的剪接、RNA的细胞定位、RNA的稳定性等多种转录后调控过程.在RRM基序中含有许多保守的氨基酸以保证对RNA的结合活性,但是这一家族的不同蛋白质却能特异地结合各种不同的RNA分子.RRM RNA结合蛋白与某些人类遗传性疾病及肿瘤相关.     

RNA结合蛋白Sam68及其功能

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中影响mRNA稳定性及翻译效率的转录后调控发挥重要作用。RNA结合蛋白(RNA binding proteins, RBPs)是介导转录后调控的重要分子,Sam68（SRC associated in mitosis of 68 kD）是集信号转导特性与RNA激活功能于一身的RNA结合蛋白,参与转录、可变剪接及核输出等mRNA 的代谢过程,且Sam68可通过信号通路参与细胞应答、细胞周期调控和疾病发生等。最新研究表明,Sam68可通过非编码RNAs(noncoding RNA, ncRNAs)参与表观遗传、转录与转录后调控。本文在介绍Sam68结构和转录后修饰的基础上,着重讨论Sam68在信号转导、可变剪接、ncRNAs代谢、疾病发生等方面的最新研究进展。     

双链RNA结合蛋白与双链RNA结合域

双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)能引发细胞的抗病毒机制,其产生效应是因为作用于含有dsRNA结合域(dsRNA·binding domain,DRBD)的酶类和其他功能蛋白质,这些蛋白质能够特异性地识别并结合dsRNA,从而引起细胞应答.已有的资料表明DRBD不仅与dsRNA结合,还能与DNA或其他形式的RNA分子结合,而且有些蛋白质的DRBD不与任何核酸分子结合,仅起调节作用.另外,同种蛋白质的不同DRBD之间以及不同蛋白质的DRBD之间也能相互作用,从而形成复杂的蛋白质一蛋白质复合体,参与多种细胞代谢途径.因此,DRBD及其含有这些结构域的蛋白质可能具有多种功能.     

黑腹果蝇头部中RNA结合蛋白RBP9的互作蛋白筛选

【目的】筛选RNA结合蛋白RBP9在黑腹果蝇Drosophila melanogaster头部中的互作蛋白。【方法】利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,分别将3×Flag和V5标签编码序列插入到黑腹果蝇成虫头中RBP9和FNE基因起始密码子ATG的后面,构建黑腹果蝇转基因品系3×Flag-RBP 9/3×Flag-RBP9(3FRBP9)和V5-FNE/V5-FNE(VFNE);利用免疫沉淀和质谱法鉴定黑腹果蝇3FRBP9和野生型品系成虫头部中RBP9的互作蛋白并进行生物信息学分析。利用免疫共沉淀方法检测RBP9与FNE蛋白之间的相互作用。【结果】质谱法从黑腹果蝇成虫头部共鉴定了190个与RBP9相互作用的蛋白,其中包括ELAV和FNE。KEGG富集分析显示这些蛋白的基因主要参与核糖体、碳代谢、三羧酸循环、氨基酸生物合成等通路。免疫共沉淀实验结果验证了RBP9与FNE蛋白之间存在相互作用。【结论】RNA结合蛋白ELAV家族成员在黑腹果蝇成虫头部中具有相互作用。本研究为RBP9在果蝇神经系统发育中的功能研究提供了重要实验依据。     

冷诱导RNA结合蛋白的生物学功能与信号通路

冷诱导RNA结合蛋白（ cold-inducible RNA-binding protein, CIRBP）是哺乳动物体内发现的第一个冷诱导蛋白。这种蛋白质在机体内各个组织与器官中均广泛表达,并在正常生理状态或应激条件下,广泛参与多个生物学过程,例如细胞增殖、发展、凋亡、分化和生物节律调节等多个方面。随着研究的深入,发现CIRBP具有一些新的功能,例如在一些炎症的发生和肿瘤的发生过程中,起到促进作用与作为新一代的原癌基因等。CIRBP发挥作用的信号通路,主要有胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinases/mitogen-activated protein kinases, ERK/MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B, PI3K/PKB)、无翅和整合基因(wingless and integration 1,Wnt)、核因子κB(nuclear factor κB, NF-κB)等。本文针对CIRBP的生物学功能和相关信号通路的最新研究进展加以综述,希望能为细胞生物学基础研究与利用该蛋白质进行临床有关疾病的诊治提供新的思路。     

拟核结合蛋白与细菌基因的表达调控

拟核结合蛋白是细菌遗传物质组织和基因表达调控的关键. 细菌基因组压缩为致密的拟核必需有拟核结合蛋白的支撑. 拟核结合蛋白、DNA超螺旋和大分子簇在拟核的结构形成中起到重要作用,其中拟核结合蛋白最重要.拟核结合蛋白还影响细菌DNA的复制、重组、转录和修复等多个重要生理过程.作为全局调控因子,拟核结合蛋白是调控细菌适应环境变化所需基因表达的关键. 本文总结拟核结合蛋白的结构、功能和调控,特别是其在致病与非致病分枝杆菌中的差别,为寻找新药物靶标提供线索.     

黄芪多糖对内毒素诱导人单核/巨噬细胞炎症因子表达的影响

目的：研究黄芪多糖对内毒素诱导的人单核/巨噬细胞中多种炎症因子表达的影响。方法：采用体外培养的人单核/巨噬细胞,以100ng/ml内毒素作为刺激因子,应用人炎症因子抗体芯片检测1mg/ml黄芪多糖处理后人单核/巨噬细胞中IL-1β、IL-6、IL-8和金属蛋白酶组织抑制剂-2（TIMP-2）等多种炎症因子表达的变化情况。结果：黄芪多糖可显著抑制内毒素诱导单核细胞分泌IL-1β和IL-6的活性,同时,促进TIMP-2蛋白表达。结论：黄芪多糖对内毒素诱导的人单核/巨噬细胞多种炎症因子表达有调节作用。     

微RNA介导巨噬细胞极化的转录后调控

巨噬细胞极化是根据周围刺激环境做出表型调节的一个过程.一般极化为2个表型,分别为经典激活的M1巨噬细胞和替代激活的M2巨噬细胞.简而言之,M1巨噬细胞的特征是促炎和抗肿瘤;M2巨噬细胞是抗炎和促肿瘤.巨噬细胞极化被认为是人体生理和病理的关键调节器,其发挥作用的有效性依赖于关键因子的协调表达,而这些关键因子的表达在转录后...     

氧化三甲胺增强炎症因子及紧密连接蛋白的表达

目的 考察氧化三甲胺(TMAO)对血管内皮细胞炎症以及肠上皮细胞炎症的影响.方法 采用不同浓度的TMAO处理HUVECs细胞,考察不同时间点的炎症因子(ICAM-1、VCAM-1)表达情况;采用不同浓度的TMAO处理HT29细胞,考察不同时间点的炎症因子(IL-1β、IL-8和IL-23)表达情况;考察TMAO对紧密连...     

RNA-binding proteins in neurological diseases

Emerging studies support that RNA-binding proteins(RBPs)play critical roles in human biology and pathogenesis.RBPs are essential players in RNA processing and metabolism,including pre-mRNA splicing,polyadenylation,transport,surveillance,mRNA localization,mRNA stability control,translational control and editing of various types of RNAs.Aberrant expression of and mutations in RBP genes affect various steps of RNA processing,altering target gene function.RBPs have been associated with various diseases,including neurological diseases.Here,we mainly focus on selected RNA-binding proteins including Nova-1/Nova-2,HuR/HuB/HuC/HuD,TDP-43,Fus,Rbfox1/Rbfox2,QKI and FMRP,discussing their function and roles in human diseases.     

动植物中RNA结合蛋白的研究进展

RNA结合蛋白(RNA-binding proteins)在转录后基因表达调节中起着重要的作用,它通过和RNA相互作用来调节细胞的功能。RNA结合蛋白参与RNA剪接、多聚腺苷化作用、序列编辑、RNA转运、维持RNA的稳定和降解、细胞内定位和翻译控制等RNA代谢的各个方面。主要介绍了RNA结合蛋白的结构、靶标RNA及RNA结合蛋白在动植物和疾病中的研究。     

上调CTRP4基因表达通过抑制炎症因子调控食欲调节相关蛋白的表达

上调中枢补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白4(complement-C1q/tumor necrosis factor-related protein 4,CTRP4)可以改变下丘脑食欲调节相关蛋白的表达,抑制小鼠摄食且降低其体重。然而,CTRP4如何调控食欲调节相关蛋白的表达尚不清楚。本研究通过上调小鼠神经母细胞瘤细胞(N2a)中的CTRP4,探讨CTRP4调控食欲调节相关蛋白的潜在作用机制。通过对N2a细胞未做干预、转染绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)重组腺病毒和CTRP4过表达重组腺病毒,将其分为空白对照组(Control组)、阴性对照组(Ad-GFP组)及CTRP4过表达组(AdCTRP4组)。干预72 h时,用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测细胞CTRP4 mRNA表达,采用Western印迹检测细胞CTRP4、Pomc、Npy、p-STAT3/t-STAT3、TNF-α、IL-6、SOCS3在蛋白质水平的表达。结果显示,与对照组相比,Ad-CTRP4组的CTRP4 mRNA水平(26 258. 44±10 403. 47vs. 1. 81±0. 79 vs. 1. 00±0. 00,P<0. 01)及蛋白质水平显著增加(10. 44±7. 99 vs.0. 64±0. 62 vs.1. 00±0. 75,P<0. 01)。Ad-CTRP4组的p-STAT3/t-STAT3(3. 38±1. 70 vs. 0. 86±0. 57 vs. 1. 00±0. 63,P<0. 01)和Pomc(1. 81±0. 19 vs. 1. 15±0. 18 vs. 1. 00±0. 22,P <0. 01)表达均显著增高;SOCS3(0. 69±0. 15 vs. 1. 00±0. 12 vs. 1. 00±0. 07,P<0. 01),IL-6(0. 40±0. 19 vs. 1. 03±0. 17 vs.1. 00±0. 16,P<0. 01),TNF-α(0. 39±0. 27 vs. 1. 05±0. 46 vs. 1. 00±0. 29,P<0. 05)及Npy (0. 55±0. 14 vs. 1. 21±0. 38 vs. 1. 00±0. 24,P <0. 05)表达均显著下降。上述结果提示,在N2a细胞中,上调CTRP4可能通过抑制炎症因子TNF-α和IL-6,降低负性调节因子SOCS3的表达,增加STAT3磷酸化表达水平,从而调控食欲调节相关蛋白的表达。     

CTRP4基因表达上调通过抑制炎症因子调控食欲调节相关蛋白表达

上调中枢补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白4(complement-C1q/tumor necrosis factor-related protein 4, CTRP4) 可以改变下丘脑食欲调节相关蛋白的表达,抑制小鼠摄食且降低其体重。然而,CTRP4如何调控食欲调节相关蛋白的表达尚不清楚。本研究通过上调小鼠神经母细胞瘤细胞(N2a)中的CTRP4,探讨CTRP4调控食欲调节相关蛋白的潜在作用机制。通过对N2a细胞未做干预、转染绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)重组腺病毒和CTRP4过表达重组腺病毒,将其分为空白对照组(Control组)、阴性对照组(Ad-GFP组)及CTRP4过表达组(Ad-CTRP4组)。干预72 h时,用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测细胞CTRP4 mRNA表达,采用Western 印迹检测细胞CTRP4、Pomc、Npy、p-STAT3/t-STAT3、TNF-α、IL-6、SOCS3在蛋白质水平的表达。结果显示,与对照组相比,Ad-CTRP4组的CTRP4 mRNA水平(26 258.44±10 403.47 vs. 1.81±0.79 vs. 1.00±0.00, P<0.01)及蛋白质水平显著增加(10.44±7.99 vs.0.64±0.62 vs. 1.00±0.75, P<0.01)。Ad-CTRP4组的p-STAT3/t-STAT3(3.38±1.70 vs. 0.86±0.57 vs. 1.00±0.63, P<0.01)和Pomc(1.81±0.19 vs. 1.15±0.18 vs. 1.00±0.22, P<0.01)表达均显著增高;SOCS3(0.69±0.15 vs. 1.00±0.12 vs. 1.00±0.07, P<0.01),IL-6(0.40±0.19 vs. 1.03±0.17 vs. 1.00±0.16, P<0.01),TNF.α(0.39±0.27 vs. 1.05±0.46 vs. 1.00±0.29, P<0.05)及Npy (0.55±0.14 vs. 1.21±0.38 vs. 1.00±0.24, P<0.05)表达均显著下降。上述结果提示,在N2a细胞中,上调CTRP4可能通过抑制炎症因子TNF-α和IL-6,降低负性调节因子SOCS3的表达,增加STAT3磷酸化表达水平,从而调控食欲调节相关蛋白的表达。     

Ribonomic approaches to study the RNA-binding proteome

Gene expression is controlled through a complex interplay among mRNAs, non-coding RNAs and RNA-binding proteins (RBPs), which all assemble along with other RNA-associated factors in dynamic and functional ribonucleoprotein complexes (RNPs). To date, our understanding of RBPs is largely limited to proteins with known or predicted RNA-binding domains. However, various methods have been recently developed to capture an RNA of interest and comprehensively identify its associated RBPs. In this review, we discuss the RNA-affinity purification methods followed by mass spectrometry analysis (AP-MS); RBP screening within protein libraries and computational methods that can be used to study the RNA-binding proteome (RBPome).     

综述:转录后基因调控异常与老年性痴呆

转录后基因调控异常与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发生发展的关系研究越来越受到重视．本文重点论述了tau基因(MAPT)发生可变剪接异常与AD发生的关系,以及参与转录后调控的RNA结合蛋白和非编码RNA在AD发生发展中的作用．