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定位,lncRNA作用机制的第三种模式

 微笑如酒 2017-10-31

实际上,影响分子的定位是一种不太常见的机制调控方式,通常都是与表达或者活性一起。从基金来看,单独以分子的定位改变来发挥功能的项目也不多,而lncRNA参与其中的就更少了:

  • miR-494调节肝缺血再灌注损伤中HIF-1α胞内重定位的机制研究 2012

  • ITSN1-S蛋白的胞浆/胞核异位表达在乳腺癌中的临床意义及其入核调控分子机制的研究 2016

  • KPNA2通过运输c-Myc蛋白入核促进上皮性卵巢癌转移的机制研究2015

  • 14-3-3ε通过转运hnRNP C1/C2出核调控CRC细胞自噬的研究 2015

我们今天我们介绍一篇案例文章:

Long noncoding RNA NEAT1-dependent SFPQ relocation from promoter region to paraspeckle mediates IL8 expression upon immune stimuli. Mol Cell (IF  14). 2014 Feb 6. 

先上机制图:


正常情况下,转录抑制因子SFPQ结合到IL8的启动子区域,抑制IL8的表达;而在病毒感染或者其它炎症因素刺激下,lncRNA NEAT1转录增加,表达升高,将转录抑制因子SFPQ从IL8的启动子区域重定位到Paraspekles(Paraspeckles是一种位于哺乳动物细胞染色体间区、由非编码RNA-NEAT1与多种RNA结合蛋白构成的新型亚细胞核结构体),从而使得IL8的表达去抑制,上调IL8表达,从而发挥抗病毒效应。

我们主要介绍lncRNA NEAT1 (nuclear enriched abundant transcript 1)通过重定位SFPQ,解除SFPQ对IL8的表达抑制的分子机制。这篇文章有三个点我们以前提过:

1. lncRNA研究的上下游:

上游:lncRNA NEAT1表达被TLR3-p38信号通路所激活;

下游:lncRNA NEAT1与SFPQ直接结合,导致SFPQ蛋白从下游基因IL8的启动子重定位到Paraspekles;而SFPQ的重定位使得IL8的转录抑制被去除,结果IL8表达上调。

2. lncRNA分子机制的第三种:定位。

lncRNA NEAT1对SFPQ的影响体现在对SFPQ定位的影响。

3. lncRNANEAT1有两条活性不同的异构体。

lncRNA NEAT1 存在两条异构体:NEAT1v2 和NEAT1v1,而且NEAT1v2形成Paraspekles的能力强于NEAT1v1,而且NEAT1v2对下游基因IL8 mRNA水平的影响高于NEAT1v1。

好了,我们看这篇文章的研究内容:

1. Poly I:C促进Paraspekles形成并通过TLR3-p38 信号通路上调lncRNA NEAT1表达。


poly(I:C)(聚肌苷酸胞苷酸)是一种合成的双链RNA(dsRNA)类似物,是一种与病毒感染相关的分子模式。Poly(I:C)可被TLR3识别,诱导NF-kB的活化和细胞因子的产生。

这一部分,作者没有详细介绍lncRNA NEAT1表达上调的原因,只是说TLR3-p38 信号通路参与了Poly I:C介导的lncRNA NEAT1表达上调,并且发现lncRNA NEAT1的转录活性提高。

2. lncRNA NEAT1与SFPQ结合,并对SFPQ进行重定位;



在这一部分,作者重点对lncRNA NEAT1与SFPQ结合以及两者的结合位点及序列进行探索。当然,这里可能受到技术上的限制,对于同样位于细胞核内的SFPQ定位的改变,要是能对SFPQ的定位进一步检测,从而说明lncRNA NEAT1表达沉默后更多的定位于Paraspekles,结果就更好了。当然,如果换一种情形,如果lncRNA NEAT1将SFPQ的定位改变为出核,那么我们相信这部分结果肯定是有的。


3.  lncRNA NEAT1解除SFPQ对IL8的转录抑制;

这一部分,重点在通过CHIP实验明确SFPQ对IL8的转录抑制,有意思的地方:

a. lncRNA NEAT1 存在两条异构体NEAT1v2 和NEAT1v1不仅对于形成Paraspekles的能力不同,两者对IL8mRNA的影响也不同,明显NEAT1v2 的活性更高;

b. NEAT1 表达沉默不仅使IL8 mRNA的表达下降,还使得IL8 mRNA的达峰时间从5h提前为3h,也就是说NEAT1还影响了IL8 mRNA表达的动力学变化,那么原因是什么呢?本文没有进一步说明,我们知道影响IL8 mRNA水平的因素是比较多的,比如其它影响IL8转录的因素,比如影响IL8 mRNA的降解的因素:像microRNA等,如果大家感兴趣,可以作为一个方向往下做,或许以后有文章会报导原因呢。


4. 病毒感染诱导NEAT1v2表达、促进Paraspekles形成,上调IL8表达。



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