lncRNA在癌症中调节核苷酸代谢
栏目:最新研究动态 发布时间:2020-08-13
长链非编码RNA核苷酸代谢调节剂(lincNMR)是在肝细胞癌中诱导的RNA长非编码(lncRNA)...

    长链非编码RNA核苷酸代谢调节剂(lincNMR)是在肝细胞癌中诱导的RNA长非编码(lncRNA)。它的耗竭会导致癌细胞增殖缺陷,触发衰老并抑制克隆形成。lincNMR调控核苷酸代谢的大戏由此拉开帷幕。

思 路:

结 果:
1. LincNMR消耗会损害细胞活力、细胞增殖和诱导衰老
    分析TCGA肝癌患者的RNA测序数据集,217个lncRNA显著表达;转录本RP6-65G23.3导致细胞活力下降最强烈,命名为lncRNA lincNMR。肝癌细胞中lincNMR敲低后活力和增殖下降、G0 / G1期细胞增多,过表达则相反。lincNMR的消耗触发了衰老,衰老是促炎性细胞因子IL-1a和IL-1诱导的,敲低lincNMR后IL-1a和IL-1和衰老相关分子表达上调。

2. lincNMR在多种癌症中被诱导,并在体内影响肿瘤生长
    多种肿瘤也显著诱导lincNMR表达。建立异种移植模型,发现源于lincNMR耗尽的细胞的肿瘤大小明显小于对照组,肿瘤重量也减少。

3. lincNMR与YBX1蛋白结合,调节细胞存活
    交联RNA与MS联合鉴定出701种蛋白质;分析它们与肝癌生存的相关性,鉴定出22种蛋白质。肝癌患者中,YBX1作为一种潜在的结合伙伴出现,与生存率有很强的相关性。在lincNMR转录本中使用RBPmap搜索靶基因中预测的RBP结合位点,发现了3个YBX1位点和2个SRSF3位点。突变lincNMR中三个预测的共有YBX1预测位点中的第一个废除野生型lincNMR的增殖修复能力。UV-RIP、免疫沉淀、RNA下拉实验验证lincNMR RNA与YBX1之间的相互作用。在肝细胞癌患者中高YBX1表达与生存率显著关联,YBX1敲低细胞的抑制增殖率达到50%,类似于lincNMR敲低效应。击倒lincNMR降低YBX1活性,过表达YBX1部分挽救了由lincNMR敲除引起的增殖缺陷。这些表明lincNMR与YBX1相互作用并调节细胞增殖。

4. 在核苷酸代谢中lincNMR和YBX1有共同靶基因
    lincNMR敲低后强烈下调的蛋白质中,确定了核苷酸代谢通路中RRM2、TK1、TYMS和其他关键酶。lincNMR耗尽或TYMS缺失后,RRM2、TK1和TYMS蛋白减少,建立了lincNMR -YBX1-RRM2 / TK1 / TYMS轴。 RRM2,TK1和RRM2敲低后损害细胞增殖。同样,RRM2抑制剂三氮平诱导细胞周期进程在G1期停止,类似于lincNMR敲低;敲低YBX1,TK1或TYMS也会明显诱发细胞衰老。lincNMR,YBX1,TK1,TYMS也显著抑制肝癌细胞集落形成能力。所有三个目标基因RRM2,TK1和TYMS与肝癌的不良生存率显著相关,人类肝细胞癌样本YBX1的表达与RRM2,TK1和TYMS mRNA表达显著相关。ChIP、荧光素酶测定实验揭示YBX1蛋白与RRM2、TK1和TYMS的启动子区域相互作用。以上表明,lincNMR、YBX1、RRM2,TK1、TYMS的调控作用。

5. LincNMR耗竭降低dNTP水平
    进一步研究dNTPs的水平是否会受到相应影响。细胞系中敲低lincNMR后,所有四种dNTPs、均显著下调,YBX1敲除有同样效果。提供外源性dNTP可拯救lincNMR敲低对细胞增殖的影响,这种作用是剂量依赖性,说明核苷酸代谢在肝癌细胞增殖功能中的作用。

总 结:
1. LincNMR影响细胞活力、增殖、衰老、集落形成和体内肿瘤形成和生长。
2. 在分子水平上,lncRNA lincNMR结合到YBX1,增加其活性导致RRM2 、TK1和TYMS酶的上调,进而介导核苷酸代谢。



 


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