南京大学曾科教授JBC解析microRNA的核转运

【字体: 时间:2014年03月06日 来源:生物通

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  南京大学生命科学学院的研究团队对microRNA进行了深入研究,揭示了成熟microRNA转运进入细胞核的具体机制。这项研究于三月四日提前发表在The Journal of Biological Chemistry杂志的网站上。

  

生物通报道:南京大学生命科学学院的研究团队对microRNA进行了深入研究,揭示了成熟microRNA转运进入细胞核的具体机制。这项研究于三月四日提前发表在The Journal of Biological Chemistry杂志的网站上。

成熟的microRNA是长约22nt的非编码RNA,它们可以在转录后水平对目标基因的表达进行调控。人们一直希望能够解析microRNA的确切作用机理,早日将其应用于临床。(盘点癌症中的microRNA

近年来人们发现,microRNA会被转运到细胞核内,在那里调控其他microRNA的生成或者它们自身的表达。然而迄今为止,研究者们还不清楚成熟microRNA从细胞质进入细胞核的具体机制。

日前,南京大学生命科学学院的****曾科教授领导研究团队发现,在成熟microRNA从细胞质进入细胞核的过程中,核转运受体karyopherin β家族中的importin 8 (IPO8)起到了关键性的作用。

RNA干扰(RNAi)是由双链RNA介导的转录后基因沉默机制,现在这一技术已成为检测基因功能的一个基本工具。南京大学的研究人员利用siRNA,在不影响karyopherin β家族其他蛋白的情况下,选择性降低了细胞中的IPO8水平。随后,他们对在细胞核中富集的各种已知microRNA进行了检测,发现这些microRNA的核转运发生了显著减少,但它们在细胞中的总体水平没有受到影响。

研究人员通过近一步分析发现,IPO8介导的成熟microRNA核转运,依赖于IPO8Argonaute 2 (Ago2)复合体的相互作用。Cross-immunoprecipitationWestern实验的结果显示,IPO8Ago2的确存在相互结合。

随后,研究人员利用TPF(吖啶黄)解开了microRNAAgo2的结合。研究显示,上述措施大大减少了IPO8介导的microRNA核转运。

这项研究向人们展示了成熟microRNA重新进入细胞核的具体过程,有助于进一步理解microRNA的基因调控网络。

南京大学生命科学学院起源于1914年成立的金陵大学农科和1920年成立的南京高等师范专科学校生物系,1990年成院,是国内历史最悠久的生命科学研究与教学机构之一。百年来,学院秉承实事求是的科学精神、严谨求实的学术作风、勤奋进取的治学传统,为国家培养了大批杰出人才,38位两院院士、13位国家杰出青年基金获得者从这里走出。

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文摘要:

Importin 8 regulates the transport of mature microRNAs into the cell nucleus

Mature microRNAs (miRNAs), ~22 nt noncoding RNAs regulating target gene expression at the post-transcriptional level, have been recently shown to be transported into the nucleus where they modulate the biogenesis of other miRNAs or their own expression. However, the mechanism that governs the transport of mature miRNAs from cytoplasm to nucleus remains unknown. Here, we report that importin 8 (IPO8), a member of the karyopherin β (also named the protein import receptor importin β) family, plays a critical role in mediating the cytoplasm-to-nucleus transport of mature miRNAs. Specifically knocking down IPO8 but not other karyopherin β family proteins via siRNA significantly decreases the nuclear transport of various known nucleus-enriched miRNAs without affecting their total cellular levels. IPO8-mediated nuclear transport of mature miRNAs is also dependent on the association of IPO8 with the Argonaute 2 (Ago2) complex. Cross-immunoprecipitation  and Western blot analysis show that IPO8 is physically associated with Ago2. Knocking down IPO8 via siRNA markedly decreases the nuclear transport of Ago2 but not affects the total cellular Ago2 level. Furthermore, dissociating the binding of miRNAs with Ago2 by trypaflavine (TPF) strongly reduces the IPO8-mediated nuclear transport of miRNAs.

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