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一篇NC文章告诉你circRNA研究新思路

一般circRNA的研究思路主要是ceRNA,即circRNA可以结合miRNA,使miRNA的靶基因上调;或者ceRNA可以降低其来源mRNA的翻译水平。但是今天分享的这篇NC文章提供了新思路!circRNA可以结合蛋白,阻止蛋白行使功能,产生生物学效应。

摘要

环状RNA在真核细胞中是广泛表达的,但是其于人类疾病的关系还不清楚。这里我们发现环状RNA circANRIL(circular antisense non-coding RNA in the INK4 locus)可以通过抑制rRNA的成熟,促进细胞的凋亡,抑制增殖,激活p53通路,达到防止动脉粥样硬化的作用。circANRIL来源于和动脉粥样硬化相关的基因位点,可以与rRNA前体竞争结合PES1蛋白,从而是rRNA前体在细胞内聚集,细胞和压力增加,引起核仁的碎裂,p53的激活,细胞凋亡,不会在动脉中形成斑块。

文章思路

  1. 发现circANRIL在不同程度的动脉粥样硬化的斑块内表达不同,与病重程度呈负相关。

  2. circANRIL没有ceRNA的作用,也没有cis作用。过表达circANRIL,发现可以结合在circANRIL的三个miRNA没有变化,其来源的lncRNA也没有变化,其位点附近的mRNA同样没有变化。

  3. 过表达circANRIL可以抑制平滑肌细胞和单核巨噬细胞的增殖,促进凋亡。

  4. 由于circANRIL来源的lnc有结合蛋白的作用,所以作者用label-free检测了与circANRIL结合的蛋白谱。这个实验类似于chip-seq,作者先在circANRIL上加上BoxB的核酸序列,这个序列会与-N-peptide结合,然后再用抗体pull-down ,用label-free检测蛋白谱。富集分析发现circANRIL pull-down下来的蛋白主要在核糖体RNA的形成和RNA剪切上。然后作者重显著富积的蛋白中选择了几个与核糖体剪切相关的蛋白,做RIP验证,发现circANRIL可以显著结合PES1蛋白

  5. circANRIL和rRNA虽然不属于同一个RNA家族,但是有多个同源序列,且软件预测circANRIL与PES1的结合区域正是位于同源序列内,且PES1的结合区域就是其行使剪切rRNA前体的功能区域。

  6. 验证过表达circANRIL,引起的rRNA前体的聚集和p53的激活,核仁的碎裂,细胞的凋亡;将PES1中与circANRIL结合的区域敲出,同样可以引起上述现象;但是在过表达circANRIL的细胞中补充PES1后可以抑制上述现象。

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