RNA结合模体蛋白3对细胞总蛋白质合成的影响及其靶基因的鉴定

RNA结合模体蛋白3 (RNA binding motif protein 3,RBM3)受低温应激产生,参与介导亚低温的神经保护功能,但其作用机制及其下游靶分子尚不清楚。本研究构建了人RBM3基因的重组表达质粒,运用一种新型的、非放射性方法即翻译表面感应(surface sensing of translation,SUnSET)来检测RBM3过表达对细胞总蛋白质合成(global protein synthesis,GPS)的影响。结果显示,RBM3过表达使细胞总蛋白质的合成水平上调23. 7%(P 0. 001),这与RBM3过表达引发的真核翻译延伸因子2 (eukaryotic translation elongation factor 2,e EF2)及真核翻译起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α,eIF2α)的活性增高相一致。对RBM3可能的下游靶基因内质网蛋白3(reticulon 3,RTN3),以及Yes相关蛋白1 (Yes-associated protein 1,YAP1)的表达进行分析。结果显示,RBM3使RTN3及YAP1在蛋白质水平的表达分别提高了51. 7%(P 0. 01)与43. 3%(P 0. 01)。与蛋白质水平变化相比,RBM3使YAP1在mRNA水平上调了2. 0倍(P 0. 001),但对RTN3的mRNA表达未见显著影响。以上研究表明,SUnSET是一种稳定、可靠的细胞GPS的检测手段; RBM3可显著促进细胞GPS,且对其下游基因RTN3和YAP1存在靶向关系。本研究的结果为深入探讨RBM3的神经保护作用机制提供了理论基础。     

RNA结合蛋白质HuR通过增加YAP1 mRNA稳定性促进白血病细胞增殖

RNA结合蛋白质人类抗原R(Hu R)与多种实体肿瘤的发生发展密切相关,但其在人急性髓系白血病(acutemyeloidleukemia,AML)中的功能和分子机制仍未阐明。本研究收集了30例临床初诊的AML病人和30例正常对照的外周血,分离单个核细胞,进行RT-qPCR法检测。结果显示,与正常对照相比,HuR在AML病人中呈显著表达上调趋势(3.17±1.12,P<0.05)。在AML细胞系HL-60中的功能检测发现,敲低内源性HuR后,对HL-60细胞培养12 h(0.17±0.07),24 h(0.38±0.05),36 h(0.51±0.03),48 h(0.69±0.05),60 h(0.92±0.08)和72 h(1.04±0.10)的增殖产生抑制作用(P<0.05)。同时,阻滞在G1期(47.3%±5.4)的HL-60细胞比例显著升高(P<0.05),而S期(37.5%±6.9)细胞比例显著降低(P<0.05)。相反,HuR的表达抑制对HL-60细胞向单核系分化产生促进作用。RNA免疫共沉淀法检测发现,HuR可与Hippo通路的Yes相关蛋白1关键效应基因(YAP1)的mRNA结合。后续的RNA稳定性检测发现,HuR的结合可以增强YAP1 mRNA的稳定性,进而促进YAP1的表达,并进一步影响YAP1下游基因的转录。综上所述,RNA结合蛋白质HuR可通过促进Hippo通路YAP1的表达参与AML发生发展的调节。     

人GRY-RBP基因的表达及其RNA结合活性的初步鉴定

ＲＲＭ ＲＮＡ 结合蛋白在基因的转录后调控中起着重要作用．人ＧＲＹ－ＲＢＰ 是我们实验室最近克隆的一个新的全长ｃＤＮＡ,编码一个ＲＲＭ ＲＮＡ 结合蛋白．ＧＲＹ－ＲＢＰ 的全编码区用ＰＣＲ扩增后,克隆到ｐＥＴ３０ａ＋ 表达载体中,在Ｅ．ｃｏｌｉ中获得了高效表达,表达的ＧＲＹ－ＲＢＰ重组蛋白占细菌总蛋白的２１％ ．利用融合在ＧＲＹ－ＲＢＰＮ 端的Ｈｉｓ．Ｔａｇ,采取亲和层析的方法纯化了表达的重组蛋白．为了检测ＧＲＹ－ＲＢＰ的ＲＮＡ 结合活性及其所结合的ＲＮＡ 性质,将表达的蛋白与ｐｏｌｙ（Ａ）－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ结合,发现ＧＲＹ－ＲＢＰ能与ｐｏｌｙＡ （Ａ）结合,结合活性能被可溶性的ｐｏｌｙ（Ａ）、ｐｏｌｙ（Ｃ）减弱．改变ＮａＣｌ浓度和加入不同浓度的酵母ｔＲＮＡ竞争物后,ｐｏｌｙ（Ａ）结合活性不变．     

水稻RNA结合蛋白C3H12与RNA结合位点的鉴定

CCH型锌指蛋白质C3H12是进化上保守的RNA结合蛋白质,它含有5个串联的CCCH锌指结构域ZnF1-5,形成2个紧密的锌指簇ZnF1-3和ZnF4-5。早期的研究发现,C3H12可能通过与mRNA结合的方式在转录后水平调控基因的表达。然而,与C3H12结合的mRNA类型和他们的结合模式,并未通过实验得到证明。本文表达纯化了一系列C3H12截短及全长蛋白质,并合成了一些潜在RNA底物ARE9、ARE19及对照Random21。通过等温滴定量热法 (isothermal titration calorimetry, ITC) 确定了C3H12与富含腺嘌呤尿嘧啶单元 (AU-rich element, ARE) mRNA底物的结合,并揭示了互作核心区域和热力学性质。通过荧光光谱分析和微型热泳动 (microscale thermophoresis, MST)技术对ITC的结果进一步佐证。结果表明：(1) C3H12与ARE底物的相互作用是焓驱动的能量有利的 (ΔG<0) 特异性结合,结合比为1:1。(2) C3H12与ARE19的亲和力较ARE9更高（约2倍）。(3) C3H12中ZnF1-3在与ARE类底物的结合活性中发挥主导作用。(4) C3H12结构中的141个氨基酸残基的接头不直接参与和ARE底物的相互作用。本研究揭示的CCCH型锌指蛋白质C3H12与ARE底物结合模式,将为进一步在分子结构水平阐明C3H12与ARE底物结合的机制奠定基础。     

水稻RNA结合蛋白C3H12与RNA结合位点的鉴定

CCH型锌指蛋白质C3H12是进化上保守的RNA结合蛋白质,它含有5个串联的CCCH锌指结构域ZnF1-5,形成2个紧密的锌指簇ZnF1-3和ZnF4-5。早期的研究发现,C3H12可能通过与mRNA结合的方式在转录后水平调控基因的表达。然而,与C3H12结合的mRNA类型和他们的结合模式,并未通过实验得到证明。本文表达纯化了一系列C3H12截短及全长蛋白质,并合成了一些潜在RNA底物ARE9、ARE19及对照Random21。通过等温滴定量热法 (isothermal titration calorimetry, ITC) 确定了C3H12与富含腺嘌呤尿嘧啶单元 (AU-rich element, ARE) mRNA底物的结合,并揭示了互作核心区域和热力学性质。通过荧光光谱分析和微型热泳动 (microscale thermophoresis, MST)技术对ITC的结果进一步佐证。结果表明：(1) C3H12与ARE底物的相互作用是焓驱动的能量有利的 (ΔG<0) 特异性结合,结合比为1:1。(2) C3H12与ARE19的亲和力较ARE9更高（约2倍）。(3) C3H12中ZnF1-3在与ARE类底物的结合活性中发挥主导作用。(4) C3H12结构中的141个氨基酸残基的接头不直接参与和ARE底物的相互作用。本研究揭示的CCCH型锌指蛋白质C3H12与ARE底物结合模式,将为进一步在分子结构水平阐明C3H12与ARE底物结合的机制奠定基础。     

冷应激条件下猪睾丸细胞中RNA结合基序蛋白3过表达对Caspase 3表达的影响

目的：探讨冷应激（32℃）条件下,猪睾丸（ST）细胞系中RNA结合基序蛋白3（RBM3）过表达时凋亡蛋白半胱天冬酶3（Caspase 3）表达量变化情况。方法：利用本实验室成功构建的携带绿色荧光蛋白（GFP）的RBM3过表达慢病毒载体pLenti6/V5-GW/EmGFP-RBM3和空病毒载体pLenti6/V5-GW/EmGFP-DEST分别感染ST细胞,作为过表达病毒（OEV）组和空载体病毒（EVV）组,此外还设立野生型细胞（WTC）组作对照,利用实时荧光定量RCR（qPCR）法和Western blot分析法检测各组中RBM3 mRNA和蛋白的表达情况。然后对各组细胞进行37℃以及32℃（2 h、4 h,8 h）的冷应激处理,利用酶联免疫吸附实验（ELISA）法检测各组Caspase 3表达量的变化。结果：OEV组RBM3基因和蛋白相对表达量高于EVV组和WTC组。在37℃以及32℃冷应激实验（2 h、4 h,8 h）中,OEV组Caspase 3表达量显著低于EVV组和WTC组。结论：冷应激ST细胞中RBM3过表达能够显著地降低Caspase 3的表达程度,为RBM3基因具有抵抗低温诱导ST细胞凋亡作用提供实验依据。     

水稻双链RNA结合蛋白同源基因OsRBP的克隆及其表达的分析

在基因数据库中发现两个水稻EST片段与大白菜BcpLH基因的双链RNA结合结构域 (dsRBD)有同源的区域 ,根据同源片段的位置特征设计引物 ,用RT-RCR扩增粳稻 (Oryzasativasubsp .japonica)愈伤组织的cDNA ,得到大小为 1.8kb的DNA片段。该cDNA片段含完整的编码区 ,有两个典型的dsRBD ,分别与BcpLH的dsRBD在氨基酸水平上同源性为 75 %左右 ,故将其命名为OsRBP。RT -PCR表达分析显示该基因在未成熟的种子和愈伤组织中表达 ,在根、茎、叶、穗、成熟种子及胚芽鞘中没有表达信号 ,由此推测该基因的表达可能与种子和胚的早期发育相关。该研究首次从水稻中分离到双链RNA结合蛋白基因 ,并初步研究了其表达方式 ,为进一步探讨水稻重要器官的发育和植物中双链RNA结合蛋白的调节作用奠定了基础     

家蝇微生物感染对RNA干扰GNBP3基因的作用

为了研究家蝇Musca domestica微生物感染对RNA干扰GNBP3基因的作用,评价微生物感染后对下游抗菌肽水平的影响,本研究用RNA干扰技术沉默家蝇GNBP3基因探索最佳沉默时间及效果,检测RNA干扰后家蝇幼虫存活及化蛹情况,通过微生物喂食途径感染,采用实时荧光定量PCR方法检测抗菌肽基因(cecropins、...     

冷诱导RNA结合蛋白在应激状态下对细胞的保护作用机制

冷诱导RNA结合蛋白(cold-inducible RNA-binding protein,CIRP)是目前哺乳动物中被广泛研究的冷应激蛋白之一。CIRP在脊椎动物间高度保守,在多种类型的细胞中均有表达,参与体内多种生物学过程。在应激条件下,CIRP从细胞核迁移到细胞质的应激颗粒中,通过与其特异靶基因结合,发挥一系列生物学效应,帮助细胞快速适应各种环境应激,尤其在温和低温、紫外线、缺氧等应激条件下,CIRP被诱导表达,通过与其特异靶基因结合、增加mRNA的稳定性、抗细胞凋亡等方式发挥细胞保护作用。文章重点对冷诱导RNA结合蛋白在应激状态下的细胞保护作用机制的研究进展进行综述。     

Fsp27基因沉默载体的构建及其对细胞脂解的影响研究

构建脂肪特异性蛋白27(Fat-specific protein of 27,Fsp27)基因沉默载体,研究沉默Fsp27基因表达对3T3-L1细胞脂解的影响,并对其作用机制进行探究。采用RNAi技术,构建Fsp27基因真核干扰载体,下调Fsp27基因的表达。“鸡尾酒”法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞。脂质体转染脂肪细胞,油红O染色脂滴,酶法测定细胞中甘油及甘油三酯的含量。Western blot法检测细胞中Fsp27、HSL、ATGL和PPARγ的蛋白表达。Western blot结果显示:阳性sh-Fsp27干扰载体均能有效下调Fsp27的表达,且伴随细胞内ATGL和PPARγ的表达量升高(P<0.05),其中sh-Fsp27-2的沉默效果最好;酶学方法检测结果显示:阳性sh-Fsp27干扰组细胞中甘油三酯含量下降,甘油含量升高(P<0.05);油红O染色结果发现:空白对照组与阴性对照组均有大脂滴堆积,阳性sh-Fsp27组小脂滴分布广泛,未见明显的大脂滴。sh-Fsp27-2组基因沉默载体的沉默效果最好,Fsp27基因沉默可以加快3T3-L1细胞的脂解速率,其主要是通过抑制脂滴融合和增强ATGL酶的水解来完成对脂解的调控。     

低氧经mTOR/4E-BP1和FoxO1/Atrogin-1通路影响骨骼肌蛋白质积累

低氧暴露对骨骼肌蛋白质合成/分解的影响受到广泛关注,但该过程中相关调控通路的研究仍十分有限。本研究拟通过蛋白质相对积累量来研究合成和分解通路的变化。将骨骼肌细胞置于低氧环境中培养,分别在0 h、6 h、12 h和24 h收集细胞,并进行检测。免疫荧光观察肌球蛋白(myosin),翻译表面感应检测蛋白质合成,Western印迹法测试蛋白质合成相关基因(ERK1/2、p-ERK1/2、mTOR、p-mTOR、4E-BP1、p-4E-BP1)、蛋白质分解相关基因(泛素、FoxO1、p-FoxO1、MuRF1和Atrogin-1)表达量。结果发现,随着低氧干预时间延长,肌纤维直径和骨骼肌细胞中蛋白质相对积累量随时间逐渐减小(P<0.01)。与0 h相比,6 h p-4E-BP1/4E-BP1和Atrogin-1的表达显著上调(P<0.05),p-mTOR表达显著高于0 h(P<0.01);6 h和24 h p-mTOR/mTOR的比值显著大于0 h(P<0.05),而p-FoxO1/FoxO1的比值随时间逐渐减小(P<0.01)。上述结果表明,低氧干预能够使骨骼肌细胞直径减少、骨骼肌细胞蛋白质积累减少,并且低氧打破骨骼肌细胞蛋白质合成和分解的平衡,可能是通过调节mTOR/4E-BP1通路活性和FoxO1/Atrogin-1通路的活性实现的。     

CREB与其相关的非编码RNA在肿瘤发生发展中的作用

cAMP反应元件结合蛋白（cAMP responsive element binding protein, CREB）是亮氨酸拉链家族转录因子。新近研究发现,其在肿瘤组织中的表达显著高于癌旁,被认为是体内的原癌基因之一。非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）是生物体内不能翻译成蛋白质的RNA,主要包括微小RNA（microRNA, miRNA）和长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）等,其异常表达与肿瘤的发生发展密切相关,是目前肿瘤研究的热点。研究表明,CREB与ncRNA之间存在互动效应,并且二者之间的相互作用影响肿瘤的发生发展,然而miRNA和lncRNA的作用机制却不相同。肿瘤细胞内高表达的CREB在影响下游靶基因表达时能够正调控miRNA,而对lncRNA则有促进和抑制两方面的作用。反之,肿瘤细胞中一些低表达的miRNA能促进CREB的表达;有趣的是,高表达的lncRNA能够促进CREB的表达和诱导其活性增强。在影响下游靶基因表达时miRNA仅仅发挥抑制作用,而lncRNA则分别具有促进和抑制作用。本文结合我们的系列报道和最新的研究结果,对ncRNA与CREB的互动效应及其与肿瘤的发生发展之间的关系作一综述。     

Regulation and function of the TAZ transcription co-activator

TAZ (WWTR1), identified as a 14-3-3 binding protein with a PDZ binding motif, is implicated in mesenchymal stem cell differentiation. TAZ has been shown to be negatively regulated by phosphorylation–dependent and phosphorylation-independent mechanisms. Coupled with ASPP2, PP1 dephosphorylates TAZ to activate TAZ. TEADs mediate TAZ function in promoting cell proliferation and epithelial-mesenchymal transition (EMT). TAZ senses different cellular signals such as cell density and the extracellular matrix stiffness. Significantly, TAZ is overexpressed in breast cancer samples and papillary thyroid carcinoma tissues. These results indicate that TAZ plays an important role in cancer development and presents a novel target for TAZ overexpressed cancer therapy.     

Identification of the binding site of Rlp7 on assembling 60S ribosomal subunits in Saccharomyces cerevisiae

Eukaryotic ribosome assembly requires over 200 assembly factors that facilitate rRNA folding, ribosomal protein binding, and pre-rRNA processing. One such factor is Rlp7, an essential RNA binding protein required for consecutive pre-rRNA processing steps for assembly of yeast 60S ribosomal subunits: exonucleolytic processing of 27SA₃ pre-rRNA to generate the 5′ end of 5.8S rRNA and endonucleolytic cleavage of the 27SB pre-rRNA to initiate removal of internal transcribed spacer 2 (ITS2). To better understand the functions of Rlp7 in 27S pre-rRNA processing steps, we identified where it crosslinks to pre-rRNA. We found that Rlp7 binds at the junction of ITS2 and the ITS2-proximal stem, between the 3′ end of 5.8S rRNA and the 5′ end of 25S rRNA. Consistent with Rlp7 binding to this neighborhood during assembly, two-hybrid and affinity copurification assays showed that Rlp7 interacts with other assembly factors that bind to or near ITS2 and the proximal stem. We used in vivo RNA structure probing to demonstrate that the proximal stem forms prior to Rlp7 binding and that Rlp7 binding induces RNA conformational changes in ITS2 that may chaperone rRNA folding and regulate 27S pre-rRNA processing. Our findings contradict the hypothesis that Rlp7 functions as a placeholder for ribosomal protein L7, from which Rlp7 is thought to have evolved in yeast. The binding site of Rlp7 is within eukaryotic-specific RNA elements, which are not found in bacteria. Thus, we propose that Rlp7 coevolved with these RNA elements to facilitate eukaryotic-specific functions in ribosome assembly and pre-rRNA processing.     

EB病毒LMP1-CTAR3对NP69细胞增殖和蛋白质表达的影响

为了探讨EB病毒潜伏性膜蛋白 1(LMP1)第三个功能活性区域(CTAR₃)在鼻咽上皮细胞NP69中的转化作用机制,采用逆病毒感染的方法,将浓缩的逆病毒RV-LMP1和RV-LMP1^Δ232～351分别感染鼻咽上皮细胞NP69,建立NP69-LMP1与NP69-LMP1^Δ232～351稳定表达细胞系．通过绘制生长曲线、平皿克隆形成试验和软琼脂集落形成试验比较野生型和突变型LMP1对NP69细胞增殖的影响,运用蛋白质组学方法鉴定NP69-LMP1与NP69-LMP1^Δ232～351细胞间的差异表达蛋白,选用实时荧光定量RT-PCR与Western blot对其中部分蛋白质点差异表达进行验证．结果发现：a．突变型LMP1^Δ232～351促NP69细胞增殖的能力较野生型LMP1明显降低(n=3,P < 0.05);b．鉴定了LMP1-CTAR₃在NP69细胞中参与调节的16个蛋白质(表达上调的蛋白质8个,下调的8个)．c．实时荧光定量RT-PCR和Western blot证实了部分上述蛋白质的差异表达．以上结果说明,LMP1-CTAR₃是其发挥促细胞增殖的重要活性部位,可能通过参与调节G蛋白和异柠檬酸脱氢酶等蛋白质的表达而起作用．