AUF1对p16 mRNA turnover 的调控机制及其在细胞衰老过程中的意义

先前研究表明， AUF1 结合并促进p16INK4 mRNA 降解；该通路是oxidative stress诱导p16表达及细胞衰老的主要途径。然而，AUF1 调控p16的详尽机制及信号传导尚待进一步研究。本研究将从以下几方面深入探讨AUF1调控p16表达及衰老的机制：1）AUF1存在四种isoform (p45、p42、p40、及p37)，其功能与亚细胞定位各异，究竟哪一isoform参与p16 mRNA turnover 的调控，功能与亚细胞水平有关与否? 2)PKA及GSK3β磷酸化p40并影响其RNA结合活性， 这一修饰是否与其调节p16及细胞衰老过程相关？其它修饰是否调节AUF1功能？3)AUF1与HuR竞争结合目标mRNA, HuR对AUF1-p16通路有无拮抗？本研究将从新视角探讨细胞衰老过程中p16的调控机理，为细胞衰老的机制乃至干预提供理论依据。

RNA结合蛋白AUF1介导的mRNA降解是调控细胞衰老过程中p16 表达的重要机制。 本研究对AUF1调控p16 mRNA稳定性的分子机制进行了深入探讨。 结果发现：1）AUF1与HuR相互协同结合p16 mRNA 3'UTR，招募RISC复合体的重要组分Ago2, 从而促进p16 mRNA降解。p16 3'UTR的二级结构是上述RNA结合蛋白发挥作用所必须。2）AUF1-p16调控通路不仅是复制性细胞衰老，也是氧化应激诱导的细胞早衰过程中p16大幅上调的重要机制。 3）除AUF1、HuR、 Ago2这些调控性RNA结合蛋白外，tRNA甲基转移酶NSun2也可以结合p16 3'UTR, 进而催化p16 mRNA 甲基化。甲基化修饰拮抗HuR、AUF1、以及Ago2 与p16 3'UTR的相互作用，抑制p16 mRNA 进入p-body,从而拮抗这些调控性RNA结合蛋白对p16的促降解作用。尽管NSun2-p16调控过程并不参与复制性细胞衰老过程中p16的表达调控，但对氧化应激最大程度诱导p16的表达是必须的。4）AUF1对p16 mRNA 稳定性的调控作用需要所有四种亚型 （p45、p42、p40、p37)共同参与。上述结果说明，不同的转录后调控因子间相互作用，相互制约，维持p16表达的平衡状态。一旦平衡被打破，p16 mRNA降解就会延缓，表达就会上调，细胞就会衰老。