HN RNA诱导细胞恶性转化的作用机制及在肿瘤发生发展过程中的功能研究

人类基因组中只有不足2%的序列用于编码蛋白质，其余大部分转录产生非编码RNA(ncRNA)。除传统意义上的蛋白性转录调控因子，越来越多的研究表明大量存在于生物体的ncRNA在基因表达调控过程中发挥着重要作用。前期研究证实了小鼠逆转座子RNA可通过与PSF蛋白相互作用调控基因转录，我们最近又发现5种来源于人的长ncRNA(lncRNA)可与PSF蛋白相互作用发挥功能，诱导正常细胞的恶性转化，HN RNA是其中效应最强的一种。并且，通过RNA干扰下调内源性HN RNA的表达可显著抑制肿瘤细胞的恶性表征。本项目将进一步完善我们提出的基于lncRNA-PSF蛋白相互作用的基因转录调控机制，阐明HN RNA调控基因转录的机制及此机制在诱导细胞恶性转化和在肿瘤发生发展中的意义，为深入认识lncRNA-PSF蛋白相互作用的生理及病理功能奠定基础，也为探讨肿瘤治疗研究提供新的思路。

我们发现HN、llme23等lncRNA可与PSF蛋白结合，并通过EMSA、RNA-IP等体外及体内实验对lncRNA-PSF蛋白相互作用的特异性进行了检测；lncRNA通过与PSF蛋白的相互作用将后者从靶基因的启动子区解离，并解除了PSF蛋白对靶基因，如原癌基因RAB23的转录抑制；llme23 RNA特异表达于人的黑色素瘤细胞；knockdown这些lncRNA后可显著抑制肿瘤细胞的恶性化表征。我们在执行该项目的过程中又有新的重要发现：PSF和hnRNP I蛋白是两个重要的剪接因子，它们分别负责剪接反应的进行和剪接位点的选择，而它们在可变剪接中的功能需要一条lncRNA介导。一条lncRNA可以与PSF蛋白和hnRNP I蛋白同时发生相互作用；PSF和hnRNP I分别结合于该lncRNA的不同区段，而该lncRNA对PSF-hnRNP I相互作用的维持至关重要；该lncRNA还维持了剪接体的完整性；并且，研究显示该lncRNA与PSF和hnRNP I协同调节了前体mRNA的可变剪接。这些结果强烈预示该lncRNA可能通过对PSF、hnRNP I等剪接因子的“支架”效应调控可变剪接，这完全不同于当前已经揭示的lncRNA-剪接因子相互作用调节可变剪接的“海绵吸附”效应。此外，为了增加青年项目的成果产出，我们还研究了与p53蛋白相互作用的lncRNA对基因表达的调控以及对肿瘤细胞恶性表征的影响（投稿至Science）；细菌表面展示系统生产的antigen 43/endoglin嵌合蛋白对肿瘤的免疫治疗（Huang et al., International Journal of Cancer, 2014）；凝血因子VII、IX、X通过其革兰氏阴性菌特异的抗菌活性参与宿主防御（已投稿至Cell Research）；电针治疗高胆固醇血症的分子机制（Li et al., Biotechnology Letters, 2012）。. 目前，本项目已发表SCI论文4篇，中文核心期刊论文2篇，并申报国家发明专利2项。此外，另有2篇论文已投稿至Science和Cell Research。