Nature：Smad蛋白在miRNA调节中起重要作用

　　

塔斯夫大学医学院和塔斯夫医学中心的研究人员发现一种Smad蛋白，Smad蛋白能调节MicroRNA的运行过程。对Smad蛋白的调节机制的研究助于研究者揭示异常的miRNA的作用过程，这些异常的miRNA的作用导致癌症和心血管疾病的产生。研究的结果将发表在6月12号的Nature上。

 

医学博士Akiko Hata（文章的通讯作者和高级作者，也是斯塔夫大学医学院的助理教授，以及Sackler学院的生物化学项目研究院的生物医学组的成员）解释说，我们发现Smad蛋白携带大量的蛋白信息，这些信息用于调节细胞，提高miRNA的调节效率，它可调节的miRNA包括miR-21。Smad蛋白控制miRNA从早期的原始miRNA（pri-miRNA）拷贝加工成为前体miRNA（pre-miRNA）。Smad蛋白进入细胞核并与一种特殊的复合物接触，这种复合物称之为Drosha微处理复合物，它能加快pri-miR转化为pre-miR的进程，甚至提高成熟的miR-21的含量水平。

 

Brandi Davis（文章的第一作者，也是塔斯夫大学生物化学专业的候选博士）说，成熟的miR-21的调节目标是肿瘤抑制基因，肿瘤抑制基因是导致癌症细胞和平滑肌进入细胞凋亡程序的重要因子，平滑肌协助我们的动脉和静脉进行舒张和收缩。 异常的miRNA调节作用将导致心血管失常和产生癌症，我们现在对这方面调剂的了解十分有限。

 

Hata, Davis以及他们的同事设计了一系列的实验来研究超级生长因子家族中的TGFβ（转化生长因子β）家族如何使得miRNA的含量上升，TGFβ（转化生长因子β）是一类蛋白，这类蛋白能够调节细胞的功能。研究者观察TGFβ家族在细胞中的活动，随着时间的推移，pre-miR-21和成熟的miR-21的含量在增加，但是pri-miR21的含量却保持不变。Hata（塔斯夫大学医学中心的分子心脏医学研究所的研究员）解释说，由于pri-miR-21的含量没有变化，我们推测生长因子中的TGFβ家族没有全程参与调节miRNA，只有当pri-mir-21转变为pre-miR-21它才起调节作用。

 

Giorgio Lagna （文章的共同作者，斯塔夫大学分子心脏学研究所的研究员，斯塔夫大学医学院的助理教授）说，Smad蛋白被认为起了一个专有的作用，Smad蛋白接受了TGFβ的信号后调节DNA向信使RNA的转录过程。研究结果表明Smad蛋白在调节miRNA过程中起了新的作用。如果我们想设计一种新药物通过TGFβ调节信号传导，那么现在我们有可供选择的靶位了，它能调节不同的路径下的TGFβ，可获得更多的特异性的效果。

 

Hata说，miRNA是一类小的基因产物，它可影响信使RNA来调节基因的表达。细胞中，信使RNA所起的作用是携带来自DNA指导合成蛋白的指令进入细胞的另外一个地方（也就是合成蛋白的地方，线粒体）。因此，细胞如果有异常的miRNA含量，那么它就产生异常的蛋白含量，异常的蛋白含量将提高机体罹患各种疾病的风险如癌症、心血管失衡。我们需要更多的研究来阐明miR-21和其他的miRNA的作用机制。因为更好了解miRNA对疾病产生的作用有助我们了解疾病的起源和病程。

(生物通 张欢)