CircRNA通过与p21 mRNA竞争性结合AUF1进而抑制细胞增殖

【字体: 时间:2021年04月19日 来源:康成生物

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  近日发表的一项研究通过Arraystar Human CircRNA芯片检测到了一个与细胞周期调控相关蛋白AUF1结合的环状RNA分子——circPCNX,并系统地探讨了circPCNX在细胞周期调控中的作用。(芯片实验由Arraystar提供技术服务)

  

美国国立衰老研究所遗传学与基因组学实验室高级研究员Myriam GOROSPE博士在《Nucleic Acids Research》 (IF: 11.5)发表名为“AUF1 ligand circPCNX reduces cell proliferation by competing with p21 mRNA to increase p21 production”的研究性论文。该研究通过Arraystar Human CircRNA芯片检测到了一个与细胞周期调控相关蛋白AUF1结合的环状RNA分子——circPCNX,并系统地探讨了circPCNX在细胞周期调控中的作用。(芯片实验由Arraystar提供技术服务)

在细胞周期调控机制中,p21作为重要的抑制因子受到了广泛的关注。已有文献表明,p21能够与p53一同构成细胞周期G1检验点,防止损伤DNA的积累与复制,从而抑制癌症的发生发展。除了p21之外,AUF1也被认为与细胞周期调控相关,其能够通过促进相应蛋白的mRNA发生降解,从而影响细胞的生长与增殖。环状RNA(circRNA)是一类环形RNA分子,与线性分子相比,环状RNA的稳定性更高。环状RNA发挥功能的机制包括结合特定的蛋白来调控靶蛋白的功能,参与ceRNA调控机制等。

作者首先通过Arraystar Human CircRNA芯片对AUF1抗体以及IgG抗体(阴性对照)富集到的circRNA进行检测,筛选到了与AUF1结合的重要环状RNA分子——circPCNX。进一步通过细胞层面敲低以及过表达等功能实验发现,circPCNX能够抑制细胞增殖,而AUF1能够促进细胞增殖。为了研究circPCNX抑制细胞增殖的具体机制,作者采用了核质分离PCR等实验,发现circPCNX不影响AUF1的定位以及表达情况。因此,作者猜测circPCNX可能是通过结合AUF1影响了相应的下游机制。通过RIP等实验,作者发现circPCNX能够与p21竞争结合AUF1,防止p21被AUF1降解,从而使p21这个细胞增殖抑制蛋白的表达增加,导致细胞增殖的减弱。进一步的,作者还探究了circPCNX与AUF1、p21与AUF1的结合区域以及这些区域对细胞增殖的影响。


图释: circPCNX作用机制模型。在circPCNX高表达的情况下,circPCNX与p21 mRNA竞争结合AUF1,从而阻止AUF1对p21 mRNA的降解,进而引发细胞增殖的抑制。而在circPCNX低表达的情况下,circPCNX不能结合足够的AUF1,导致大量p21 mRNA与AUF1结合进而被降解,使得整体p21表达量下降,从而促进细胞增殖。

CircRNA表达及机制研究平台

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circRNA与蛋白互作(circRNA ChIRP-MS)
CircRNA可作为蛋白海绵或者与蛋白结合,影响蛋白功能。circRNA ChIRP-MS通过用biotin标记的RNA anti-sense与已交联的样本进行杂交,并通过固定化avidin对biotin进行Pull-Down,得到RNA结合蛋白(RBP)并通过质谱鉴定目标circRNA结合的蛋白。

论文链接:
https://academic.oup.com/nar/article/49/3/1631/6097529

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