RNAi筛选:揭开RTK信号途径近侧效应器面纱

【字体: 时间:2006年11月16日 来源:生物通

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  生物通报道:一种用于分离RTK信号途径近侧效应体(Proximal effectors,生物通编者译)的RNAi筛选实验,揭开了一些新的调节者面纱,其中一些在其他途径中也发挥功能。

  

生物通报道:一种用于分离RTK信号途径近侧效应器(Proximal effectors,生物通编者译)的RNAi筛选实验,揭开了一些新的调节者面纱,其中一些在其他途径中也发挥功能。

RTK(受体酪氨酸激酶,Receptor tyrosine kinase )介导的ERK(细胞外信号调节激酶,extracellular signal-regulated mito-gen-activated protein kinase) 途径,在许多发育和病理事件中发挥关键作用。大量正向遗传学筛选(forward genetic screens)和哺乳动物细胞培养实验,描述了这种信号途径的关键成分。然而,传统的正向遗传筛选缺乏表型信息,因此具有情境特异性(context-specific)行为的成分经常被忽略。

霍华德休斯医学院遗传部Adam Friedman和Norbert Perrimon研制了一种独特的能够报告最近途径活性的磷酸特异性(phospho-specific)抗体,研究人员对果蝇基因组进行RNAi筛选,离出300多种途径调节者。文章刊登于11月1日Nature电子版。

RNAi技术在果蝇S2细胞中筛选出两万多个预报基因靶点,1168个基因在胰岛素引起的反应(激活ERK途径)中受到调节。分离出的56%的基因没有相关分子功能记录,23%的基因在哺乳动物疾病中出现过,还有许多基因在细胞骨架维持、神经发生和细胞增殖中发挥作用。总之负向调节RTK活性,而蛋白体(proteosome)和核糖体(ribosome)成分发挥正向调节作用。

RTK/ERK调节者可能在细胞特异行为(specific manner,生物通编者译)中发挥作用或者对特异RTK的刺激做出反应,于是研究人员进行了第二轮RNAi筛选。将多种细胞暴露于多种刺激,然后从这些细胞中筛选出362个RNAi靶点, 331个基因在所有设计的实验中都会影响RTK信号强度。许多细胞周期的效应者,转录机器复合物(transcriptional machinery和其它信号途径的组成部分都被分离出来。值得注意的是JNK 和ERK MAPK 信号途径的靶标D-junD-fos,抑制最近途径活性。

为了确定哪种调节者在途径中最接近,研究人员在条件表达Rasv12的S2细胞中筛选有效的相互作用者。发现85个基因抑制ERK活性,基因通过胰岛素,而非Ras降低ERK的活性,最接近于在Ras途径中的作用。

研究人员关注两种先前从未报道过的基因,阳性作用的(positive acting,生物通编者译)ste20样激酶dGCKIII及其抑制剂dPPM1(PPM Ser/Thr磷酸梅家族成员之一)。用RNAi敲除果蝇翅膀器官芽(imaginal wing disc)dGCKIII,导致形成翅膀的细胞成活率下降,不能形成翅膀。另外,Raf1和蛋白磷脂酶2(protein phosphatase 2)与dGCKIII 发生免疫共沉淀。dPPM1表达会使翅膀变小,抑制Rasv12诱导的粗眼表形。而且,dPPM1与ERK发生免疫共沉淀。在人类细胞系中进行的实验结果相似,提示这些信号途径成分的进化保守性。

这项研究分离出RTK/ERK信号途径中的新的近侧成分,并且这些成分中许多也在其它途径中发挥作用。

原文

Adam Friedman and Norbert Perrimon.
A functional RNAi screen for regulators of receptor tyrosine kinase and ERK signalling
Nature 444, 230-234 (9 November 2006)
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注:由于时间仓促,如有问题,欢迎您的指正
(生物通记者 子元)

 

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