探討人類hnRNP Q/R同源蛋白HRPR-1對於線蟲發育的影響

Abstract

異質性核醣核酸家族是一群參與在許多核醣核酸生合成步驟中的核醣核酸結合蛋白。錯誤調控的異質性核醣核酸已經被證實和癌症及神經退化性疾病相關。其中異質性核醣核酸 Q (hnRNP Q)又被稱為SYNCRIP，而它的突變會參與在脊髓性肌肉萎縮症及急性骨髓性白血病的發生。除此之外，它也會調控微小核醣核酸(microRNA) let-7的成熟。let-7最早是被發現在線蟲中調控發育時間點的異時性基因(heterochronic gene)。它屬於非編碼核醣核酸(non-coding RNA)且在各物種間具有高度的保留性。在人類中，低表現的let-7和癌症的發生息息相關。而在線蟲中let-7 (n2853)的突變也會造成let-7表現量下降，並且會造成線蟲的外陰爆裂(vulva bursting)以及接縫細胞(seam cell)無法在成蟲時完成最終分化而持續分裂，這也類似於癌細胞的分裂。let-7會被許多不同的蛋白調控，像是LIN-28以及異質性核醣核酸。在先前的實驗中發現在人類細胞株中，LIN-28和hnRNP Q有交互作用且降低hnRNP Q的表現能夠使let-7的表現量提升。由於let-7和LIN-28在物種間都具有高度的保留性，而且hnRNP Q在線蟲中也有同源蛋白HRPR-1，因此我們實驗室以線蟲作為模式生物來探討HRPR-1可能參與let-7和LIN-28的調節機制。我們實驗室先前觀察到，利用核醣核酸干擾(RNAi)的方式降低線蟲HRPR-1表現量可以抑制let-7(n2853)突變所造成的接縫細胞意外分裂的情形。因此我們想要觀察降低線蟲HRPR-1表現量是否可以抑制其他let-7(n2853)突變所造成的表現，並且探討HRPR-1在異時性路徑中所扮演的角色。 在本篇研究中我們觀察到降低線蟲HRPR-1表現可以抑制let-7(n2853)突變的線蟲外陰爆裂的現象進而轉變為外陰突出的現象，然而接縫細胞意外分裂的情形並不會受到影響。取而代之的是我們發現降低線蟲HRPR-1表現會使線蟲在第四幼蟲期(L4)發育到成蟲的過程發生遲滯，並且會使線蟲的性腺發育受到抑制。除此之外我們觀察到HRPR-1的降低並不會影響到let-7在異時性路徑的下游蛋白LIN-29。我們也發現在線蟲中HRPR-1並不會直接和LIN-28有交互作用，而這也顯示LIN-28和hnRNP Q的交互作用可能沒有在物種間被保留。然而有趣的是我們發現基於HRPR-1在胚胎及第一期幼蟲(L1)的表現量特別高，他可能是一個異時性基因且他表現的時間比LIN-28早一個階段。然而他在異時性路徑中所扮演的角色仍然是未知的且需要更多的研究來探討。