核糖體RNA(Ribosomal RNA,rRNA)是細胞內含量最多的一類RNA,結構復雜功能強大。長鏈非編碼RNA (Long non-coding RNAs, lncRNA)是近年來新發現的一類重要的調控分子,參與各類細胞生理和病理過程,成為許多研究者們所青睞的熱門領域。rRNA和lncRNA直接會摩擦出什么不一樣的火花呢?故事正在上演,跟隨小編一起來看看吧。別走開,這里的故事很精彩喲。
文章思路:
結果:
1. HOXB-AS3 lncRNA在健康造血細胞和急性髓性白血病(AML)細胞中的表達
僅NPM1mut細胞系OCI-AML3中檢測到HOXB-AS3表達,六個野生型NPM1(NPM1wt)的AML細胞不表達。NPM1mut患者骨髓的HOXB-AS3表達高于NPM1wt患者或健康者,NPM1mut患者HOXB-AS3表達比NPM1wt患者增加了三倍。研究其亞細胞定位,發現細胞核部分HOXB-AS3更豐富。使用了蔗糖梯度分餾法,并在OCIAML3細胞中進行了靶向多聚體分析發現GAPDH和ACTB在低、高分子量多核糖體片段,而HOXB-AS3和MALAT1富含在游離部分。敲低OCI-AML3細胞中NPM1mut可導致NPM1mut RNA表達減少,NPM1wt mRNA表達增加,NPM1總蛋白量不變,突變型NPM1蛋白減少,NPM1mut的敲低導致HOXB-AS3 RNA豐度減少。攜帶人源化突變Npm1敲入等位基因(Npm1cA / +)的轉基因小鼠BM細胞中lncRNA轉錄本Hoxb5os表達上調。
2.HOXB-AS3調節AML細胞的增殖
OCI-AML3細胞敲低HOXB-AS3,敲低導致S期OCI-AML3細胞減少,G2 / M期細胞的增加,細胞克隆能力減弱。過表達HOXB-AS3導致增殖比例增加。
3. HOXB-AS3基因在AML患者中表達的功能意義
三個AML患者細胞敲除HOXB-AS3降低細胞的克隆數量。把患者AML細胞植入白消安預處理的NOD-scid IL2Rgammanull(NSG)小鼠,用抗HOXB-AS3 gapmers處理對體內的HOXB-AS3進行敲低,HOXB-AS3的敲低延長異種移植小鼠的存活。Hoxb5os的破壞導致BFP陽性細胞逐漸減少。
4.ErbB3結合蛋白1(EBP1)與HOXB-AS3相互作用
lncRNA通過與特定蛋白質相互作用來調節關鍵的細胞過程。使用生物素化探針來捕獲HOXB-AS3 lncRNA或U1轉錄本,鑒定出7個候選分子,EBP1反應最強。EBP1是一種RNA結合蛋白,在核仁中與NPM1相互作用并調節rRNA的成熟。在OCI-AML3細胞核裂解物中檢測EBP1-NPM1相互作用,OCI-AML3細胞敲除HOXB-AS3導致EBP1和NPM1相互作用的數量減少。
5.HOXB-AS3-EBP1-NPM1復合物調節rRNA轉錄
OCI-AML3細胞中敲低HOXB-AS3導致rRNA的轉錄降低,RNA聚合酶I對rDNA啟動子的占用減少,40S和60S核糖體亞基、80S和多核糖體形成減少,OCI-AML3細胞蛋白質合成減少。過表達HOXB-AS3則有相反效果。HOXB-AS3 的敲低減少了綁定到rDNA啟動的子EBP1的數量,HOXB-AS3結合的DNA中有rDNA啟動子區域的富集。
6.HOXB-AS3-EBP1相互作用的特點
構建五個HOXB-AS3截短的變體,每個變體依次缺少?100個核苷酸。K-562細胞中過表達HOXB-AS3wt和HOXB-AS3截短變體發現變體2與EBP1相互作用降低,變體2綁定較少的EBP1蛋白。只有完整的HOXB-AS3序列和變體1可增加rRNA的豐度和產生增殖表型。HOXB-AS3區域5的刪除廢除了在HOXB-AS3wt和其他截短的變體中觀察到的rDNA啟動子序列的富集,表示區域5是HOXB-AS3與rDNA啟動子相互作用所必需。
總結:
HOXB-AS3在NPM1mut AML中的功能作用
1.健康狀態:NPM1蛋白處于野生型結構,駐留在核仁中并調節核糖體的生物發生。
2.NPM1突變導致核仁中NPM1蛋白的量減少,轉錄rRNA的總量減少;還導致HOXB-AS3 lncRNA異常上調,HOXB-AS3與EBP1相互作用并引導EBP1進入核仁,EBP1的增加量與殘留NPM1相互作用,增加轉錄rRNA的輸出。