来源:生物世界 2022-11-07 15:06
该研究利用多组学技术发现一批长链非编码RNA(lncRNA)编码的多肽是p53信号通路中的新成员,并揭示这些多肽在p53信号通路的功能与调控网络。
TP53(p53)是最重要的肿瘤抑制因子,对于维持细胞基因组完整性至关重要。为应对 DNA 损伤,p53 蛋白被激活并作为转录因子调控大量的蛋白质编码基因、微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)等的表达。前期研究发现了p53调控的LTR逆转座子衍生的lncRNA(LTR-lncRNA)促进DNA同源重组修复的新功能。
有趣的是,最近的研究发现一些lncRNA可以进一步编码多肽(微肽)在重要的生理与病理过程中发挥调控功能。然而,p53调控的lncRNA是否可以编码多肽及作为多肽发挥重要的生物学功能仍有待阐明。
近日,中山大学生命科学学院院杨建华教授/屈良鹄教授课题组在 Genome Biology 期刊发表了题为:TP53-inducible putative long noncoding RNAs encode functional polypeptides that suppress cell proliferation 的研究论文。
该研究利用多组学技术发现一批长链非编码RNA(lncRNA)编码的多肽是p53信号通路中的新成员,并揭示这些多肽在p53信号通路的功能与调控网络。
研究团队通过构建DNA损伤修复细胞模型并结合核糖体图谱测序技术(Ribo-seq)、RNA-seq、CRISPR/Cas9技术及RNA组学分析技术(图1),在人类细胞中系统地鉴定到了300多个受p53调控的lncRNA和200多个具有编码潜能的lncRNA。
图1:联合多组学技术鉴定p53调控且具有编码潜能的lncRNA
该研究随机挑选一批lncRNA进行实验验证,证实了15个受p53调控的lncRNA编码的多肽。此外,通过利用多种质谱技术(shotgun MS、PRM MS和MRM MS)和抗体制备等技术发现多个多肽在人类细胞是内源性表达的。
进一步的功能缺失及获得实验发现受p53调控的TP53LC02和TP53LC04多肽能够抑制多种癌细胞的增殖,且发挥作用的是多肽分子而非lncRNA分子。该研究还通过实验证明TP53LC04多肽可以通过调控细胞周期去参与p53介导的肿瘤抑制。该研究揭示了lncRNA编码的多肽在p53调控网络中充当的全新角色(图2),拓展了人们对p53调控网络的认识,并将为癌症有效治疗提供了新的潜在靶点。
图2:p53调控的lncRNA编码多肽在癌细胞增殖中的功能
中山大学生命科学学院杨建华教授、屈良鹄教授、李斌特聘副研究员及暨南大学何庆瑜教授为论文共同通讯作者,许文丽博士、刘畅博士生、邓兵博士和林鹏辉硕士为论文并列第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
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