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Nucleic Acids Research发表曾科张辰宇课题组研究成果

时间:2019-03-05浏览:1

       医药生物技术国家重点实验室(生命科学学院)曾科教授团队近期在miRNA非经典细胞核功能与肿瘤关系的研究方面取得重要进展,研究成果以:“Nuclear miR-122 directly regulates the biogenesis of cell survival oncomiR miR-21 at the posttranscriptional level”为题,于2018年2月28日在牛津大学出版社旗下的分子生物学权威刊物Nucleic Acids Research上正式发表,论文链接为:https://academic.oup.com/nar/article/46/4/2012/4739369

       微小核糖核酸(microRNA),简称miRNA,是一类重要的小分子内源性非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。MiRNA广泛存在于动植物体内,在转录后水平发挥重要的基因调控作用,参与调节了几乎所有的生命过程。MiRNA的成熟需要经过一系列精确调控的加工剪切过程,最终在细胞质中发挥功能。
尽管主流的观点认为miRNA主要发挥功能的场所是在细胞质,但是越来越多的实验证据显示成熟体miRNA及其功能复合蛋白也能够存在于细胞核中,并且在基因转录和转录后水平发挥一定调控作用。现在已经知道的是,miRNA在细胞核中可以通过转录后调控、转录水平激活、转录水平抑制等多种途径对基因发挥调节。但是关于细胞核miRNA的调控的很多具体机制还不是很清楚,尤其是在人体细胞内的研究较少。基于曾科教授团队之前的研究基础,该论文研究证实,肝脏特异性的miR-122在肝脏细胞质与细胞核中都能穿梭分布,并且维持着一定的动态平衡,这种平衡依赖于核转运蛋白对miR-122的质核转运。这种平衡随着肝脏细胞的压力刺激改变而改变,平衡的打破造成了肝脏病理生理功能的改变。重要的是,曾科课题组证明了,细胞核miR-122可以与pri-miR-21靠近茎环结构上游13 nt的一段序列互补配对结合,这种结合作用会抑制Drosha-DGCR8在细胞核里对pri-miR-21的切割加工,从而导致了成熟体miR-21的生成减少。同时,miR-122通过调控miR-21的生成,从而影响PDCD4蛋白的表达,进而在癌症细胞抗药性的产生发挥着调控功能。具体机制见示意图1。

图一:miR-122调控miR-21/PDCD4通路的示意图
 
       本研究的发现拓展了人们对于miRNA更加复杂的调节功能的认识,为miRNA新层次领域调控开辟了新的方向,同时也为miRNA治疗临床疾病提供了一个新的作用靶点。

        生命科学学院王东博士、孙鑫磊博士、伟尧博士和梁宏伟博士为该论文的共同第一作者,曾科、李丽民、张辰宇为共同通讯作者。该工作由国家自然科学基金、教育部中央高校基本科研业务费资助。