冷诱导RNA结合蛋白的生物学功能研究进展

冷诱导RNA结合蛋白(cold inducible RNA-binding protein, CIRP)是在哺乳动物细胞中发现的首种冷应激或冷休克蛋白,伴随冷应激过程过量表达.研究证明,CIRP无论是在核酸结构上,还是在氨基酸结构上都是高度保守的,具有较高的同源性,其细胞定位和生理功能可能具有组织特异性;CIRP不仅具有介导冷诱导的细胞生长抑制作用,而且可能参与人和动物渗透应激、紫外线照射应激、缺氧应激、生殖、神经发育与调节、胚胎发育、肿瘤发生,以及动物冬眠等多种生理过程.因此,深入开展CIRP的功能性研究和应用性研究具有重要的基础研究价值和临床医学应用前景.     

RNA结合蛋白RBM6的研究进展

RBM6(RNA binding motif protein 6)是一种RNA结合蛋白,存在5种可变剪接体.以往的研究发现:与正常组织相比,这些剪接体在肺癌和乳腺癌等肿瘤组织中的表达均有显著变化,但其功能尚不清楚.越来越多的研究显示,RBM6可能是肿瘤进展中的一个重要的调控因子.该文将从RBM6的基因与蛋白结构、作用机...     

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。     

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, eEF2)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。     

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。     

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。     

冷诱导RNA结合蛋白研究进展

冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)广泛表达于各种组织细胞中,但低温(32℃)诱导下表达明显增加。随着研究的不断深入,科学家们发现CIRP还可以被其他应激条件如紫外线、缺氧、渗透压等诱导高表达。CIRP是一种重要的生理活性物质,其表达量的改变,直接影响体内心率、体温、内分泌等有节律性变化的生理过程。现已证实它广泛参与缺氧神经元保护、癌症发生、神经及胚胎发育、生物钟调节等一系列生化过程。我们对冷诱导RNA结合蛋白的最新研究进展加以综述,旨在初步阐明该蛋白的功能,为利用该蛋白治疗临床相关疾病奠定理论基础。     

微生物产生的冷休克蛋白研究进展

冷休克蛋白(cold shock protein,Csp)首先在大肠杆菌中发现,它与微生物对冷环境的适应及多种细胞功能有关。冷休克蛋白基因是一段编码70个左右氨基酸的DNA序列,在这段序列中有5′非翻译区(5′UTR)、冷盒及下游盒等特征。冷休克蛋白作为DNA或RNA结合蛋白在基因表达调控过程中起重要作用。冷休克蛋白在转录、mRNA稳定性及翻译等几个水平上被严格调控。     

X-盒结合蛋白1在脑缺血中的作用

X-盒结合蛋白(X-box binding protein 1, XBP1)是碱性亮氨酸拉链结构蛋白,在脑缺血引起的内质网应激反应中扮演着重要角色。XBP1在非内质网应激时以未剪接的X-盒结合蛋白1(X-box binding protein 1-unspliced, XBP1-u)的形式表达,在内质网应激期间表现为剪接的X-盒结合蛋白(X-box binding protein 1-spliced, XBP1-s)的形式。为了充分了解XBP1,该文将从XBP1的两种异构体的结构、分布、定位以及病理生理功能等方面进行综述,并重点探讨XBP1-s在脑缺血后激活氧连-N-乙酰葡萄胺修饰和葡萄糖调节蛋白-78表达以减少氧化应激损伤、促进缺血组织中的内皮细胞增殖保护脑微血管内皮细胞损伤以及调节细胞焦亡等方面的作用。     

受体相互作用蛋白3——细胞凋亡与坏死的调节阀

综述了受体相互作用蛋白(RIPs)蛋白结构和RIP3调控细胞凋亡与坏死机制的研究进展．受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3, RIP3)是丝/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一,该蛋白质家族包含一类高度保守的丝/苏氨酸激酶结构域．RIP家族激酶作为细胞应激传感分子,在调控细胞凋亡、细胞坏死和存活通路中发挥重要作用．近年发现,RIP3参与肿瘤坏死因子TNFα诱导的细胞程序化坏死的生物学过程．认识RIP3调控TNFα诱导的细胞凋亡与坏死不同死亡途径转换的分子机制,有助于发现肿瘤治疗的新策略．     

RNA结合蛋白PABPC1的功能及生物学作用

多聚腺苷酸结合蛋白(poly (A) binding protein,PABP)家族通常被认为是mRNA poly (A)尾的一种保护屏障.其中细胞质多聚腺苷酸结合蛋白1 (cytoplasmic poly (A) binding protein-1,PABPC1)在高亲和力作用下能够与mRNA中富含腺苷酸的序列结合,在基因转录后调控中发挥着重要作用.同时PABPC1还参与mRNA的许多代谢通路,包括腺苷酸多聚化/脱腺苷酸化、m RNA转运、m RNA翻译、降解及mircoRNA相关调控.近年来关于PABPC1与生殖细胞的发育、心肌肥大和肿瘤的发生发展的报道屡见不鲜,可见PABPC1与细胞的生长发育有密切联系.本文将主要介绍PABPC1的结构、表达调控、功能及其生物学作用.     

抗MRP3单链抗体-sTRAIL融合蛋白诱导U251多形性胶质母细胞瘤凋亡

采用重组PCR技术获得抗多药耐药相关蛋白3(multidrug resistance protein 3, MRP3)的单链抗体(scFv)与人源可溶性肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(soluble TNF-related apoptosis inducing ligand, sTRAIL)的融合蛋白质的基因编码序列, 利用原核表达载体pMAL-c2,构建含麦芽糖结合蛋白(maltose binding protein, MBP)标签肽的antiMRP3(scFv)-sTRAIL融合蛋白, 经亲和层析柱纯化. 获得纯化的antiMRP3(scFv)-sTRAIL融合蛋白,用MRP3阳性U251多形性胶质母细胞瘤做增殖抑制实验、细胞凋亡诱导实验,结果均显示具有明显的活性, 而MBP无明显作用. 上述结果表明,成功表达了antiMRP3(scFv)-sTRAIL融合蛋白, 该融合蛋白具有诱导U251多形性胶质母细胞瘤细胞凋亡的活性, 为开发靶向性抗肿瘤药物奠定了基础.     

胰岛素生长因子2 mRNA结合蛋白3与肿瘤的相关性研究进展

RNA结合蛋白是生物体生命周期中重要的调节物质。作为RNA结合蛋白中的一种，胰岛素生长因子2 mRNA结合蛋白3（insulin growth factor 2 mRNA binding protein 3，IGF2BP3）介导癌症细胞的发生、发展及疾病预后和转归，因此对于IGF2BP3致癌作用的发生机制、通路传导作用机制以及基于IGF2BP3分子治疗靶点的探究具有重要意义。通过阐述IGF2BPs家族具有的生物学功能，IGF2BP3在肿瘤和疾病的相关性，以及IGF2BP3在现代临床治疗的应用前景，以期为IGF2BP3基因的进一步研究提供理论依据。     

RBM6通过GSK-3β/β-catenin调节途径对膀胱尿路上皮癌细胞发挥抗增殖和促进凋亡作用

RNA结合模体蛋白(RBM)家族几乎在所有细胞中均有表达,而且在进化上高度保守。以前的研究表明,RBM5在膀胱尿路上皮癌(bladder urothelial carcinoma,BUC)组织中表达下调,由此引起的细胞凋亡减少,进而促进肿瘤的进展。然而,RBM5氨基酸序列与其同源的RBM6在膀胱尿路上皮癌中的作用及相关机制尚不清楚。本研究检测RBM6在膀胱尿路上皮癌中的表达,探索其在膀胱癌细胞系中过表达对细胞增殖和凋亡的影响。利用qRT-PCR和Western印迹等技术,研究发现,RBM6在人膀胱尿路上皮癌组织和所检测的2个膀胱癌细胞系中表达均显著下调,并且其下调程度与患者的预后不良呈正相关。MTS检测细胞增殖的结果显示,RBM6过表达导致细胞增殖活性下降。细胞克隆形成实验结果也表明,RBM6过表达抑制细胞克隆形成能力(P0.01)。原位末端转移酶标记技术(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay, TUNEL染色)检测细胞凋亡表明,在RBM6过表达的细胞中,TUNEL阳性细胞数由对照组的17.17±3.27增加到44.00±8.04(P0.05)。RBM6抗增殖及促凋亡的作用机制研究发现,在T24细胞中过表达RBM6后,β-联蛋白(β-catenin)和G_1/S-特异性细胞周期蛋白-D1(G_1/S-specific cyclin-D1,cyclin D1)mRNA表达水平分别降低65%和79%,对应的蛋白质水平分别降低60%和73%;反之,细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子1A(cyclin dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A/p21)mRNA表达水平升高约1.9倍,对应蛋白质水平升高约1.8倍。重要的是,糖原合酶激酶3 beta(glycogen synthase kinase-3 beta,GSK-3β)磷酸化水平升高约2.4倍。细胞过表达β-联蛋白促进细胞增殖(P0.05),而利用小分子化合物LY294002促进GSK-3β磷酸化后,抑制细胞增殖(P0.05)。综上所述,RBM6通过GSK-3β/β-catenin调节途径对膀胱尿路上皮癌细胞发挥抗增殖和促进凋亡作用。干预该调节途径可能是治疗膀胱尿路上皮癌的潜在靶点。     

蛋白质-RNA相互作用鉴定技术研究进展

RNA结合蛋白(RNA binding protein, RBP)是基因表达调控的关键因子，参与包括蛋白质复合物的协调与稳定、RNA的加工与成熟以及mRNA的转运、稳定、翻译和降解等重要的细胞生物学过程。而RBP和RNA之间的相互作用可以在它们各自的生物学过程中起到重要作用。因此，快速、准确检测RBP-RNA相互作用的技术对研究RBP和RNA的功能至关重要。对近些年发展起来的RNA纯化的染色质分离（chromatin isolation by RNA purification，ChIRP）、RNA靶标的捕获杂交分析（capture hybridization analysis of RNA targets，CHART）、三分子荧光互补技术（trimolecular fluorescence complementation，TriFC）、RNA免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation, RIP)、紫外交联免疫沉淀(UV-crosslinking and immunoprecipitation，CLIP)、RNA Pull-down和RNA电泳迁移分析等主要RBP-RNA相互作用鉴定技术的基本原理和优缺点以及应用进行了综述，旨在为新型技术的发现提供新的思路。     

自噬在细胞冷应激中的作用研究

有研究证明,自噬在生物应对多种不良环境过程中发挥着重要作用,但是自噬在细胞应对低温环境过程中的功能研究却甚少。该研究给予He La细胞(人子宫颈癌细胞)不同程度的急性冷刺激,探讨此过程中自噬的发生和功能。将He La细胞培养于37°C(对照组)或经不同程度的低温(10、18、28°C)处理,观察对照组与低温处理组细胞表达自噬标志物EGFP-LC3(enhanced green fluorescent protein-microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3)的变化,以监测自噬小体形成。结果显示,低温处理诱导He La细胞发生不同程度的自噬现象:10°C处理3~6 h的细胞内的自噬小体增多且体积增大,18°C处理的细胞内的自噬小体在3 d时最明显,28°C处理的细胞始终维持在较低水平。研究还发现,He La细胞在自噬减弱消失的同时发生细胞死亡,自噬特异性的化学抑制剂Bafilomycin A1处理可以进一步降低不同程度的低温胁迫下He La细胞的存活率,表明自噬在细胞低温应激过程中发挥着保护作用。Bafilomycin A1处理伴随有细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平增高,提示低温胁迫下自噬可能通过调控细胞内ROS水平来保护细胞。该研究结果表明,自噬在真核细胞冷应激中具有重要作用。     

AUF1在病毒感染及相关炎症反应中的调控作用

富含AU元件的RNA结合蛋白1(AU-rich element binding factor 1,AUF1)具有剪接加工前体mRNA、转运和降解成熟mRNA的功能,同时调节带有富含AU元件(AU-rich element,ARE)的mRNA翻新。AUF1通过介导炎性细胞因子及其反应从而控制炎症进程。研究表明,AUF1与肠道病毒71型的内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES)结合并与其交互负性调节病毒翻译与复制,它还可被募集到柯萨奇病毒B3型和肠道病毒71型诱导的应激颗粒中。     

TAB2/TAB3:炎症激活和调控的重要组件

TAK1结合蛋白2(TAK1 binding protein 2,TAB2)和TAK1结合蛋白3(TAK1 binding protein 3,TAB3)是转化生长因子β活化激酶1(transforming growth factor-β-activated kinase 1,TAK1)结合蛋白(TAK1 binding proteins,TABs)的两种同源蛋白,它们作为TAK1-TABs复合物的关键组成部分可介导激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)信号级联,促进炎症反应的发生,并且TAB2/TAB3的表达水平及其翻译后修饰对炎症调控意义非凡,该文主要对上述过程中TAB2/TAB3的作用进行简述。