研究異質性核核醣核酸蛋白R對於TRIM71基因表現的調控機制

Abstract

異質性核核醣核酸蛋白(Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins, hnRNPs) 是一個至少包含了二十種以上核醣核酸結合蛋白家族，大多數的異質性核核醣核酸蛋白主要表現在細胞核當中，由於其都具有核糖核酸結合區域 (RNA-binding domains)，因此異質性核核醣核酸蛋白在功能上被認為會參與許多核醣核酸的生合成與代謝路徑，包括在細胞核內基因的轉錄、訊息核醣核酸的剪接與運送等等。異質性核核醣核酸蛋白能隨轉運至細胞核中，參與調控轉譯形成蛋白質之過程以及訊息核糖核酸的穩定性。除此之外，異質性核核醣核酸蛋白也會參與非編碼核糖核酸(Non-coding RNAs)，比如微小核醣核酸 (microRNAs, miRNAs)的生合成與功能。我們於先前的研究當中，發現線蟲異質性核核醣核酸蛋白HRP-2能夠藉由結合在lin-41訊息核醣核酸的三端不轉譯區，來干擾let-7微小核醣核酸對lin-41誘發之基因沉默。HRP-2在人類當中的同源蛋白質包含異質核醣核酸蛋白Q和R (hnRNP Q/R)，我們進一步發現hnRNP Q有類似HRP-2在線蟲當中的功能。HNRNPQ的基因敲落，會造成TRIM71蛋白質表現量的大幅下降，我們證明了此現象是由於hnRNP Q能夠藉由結合在TRIM71訊息核醣核酸的三端不轉譯區，干擾let-7誘發的基因沉默現象 (論文尚未發表)。lin-41 (lineage variant 41)/TRIM71 (tripartite motif 71) 基因編有E3泛素連接酶的密碼訊息，其訊息核糖核酸受到抑癌微小核醣核酸let-7調控是為廣為人知。LIN41/TRIM71蛋白質亦具有結合核醣核酸的能力，在先前研究被報導和幹細胞的分化與複製以及癌細胞的分裂複製相關。在這篇研究當中，我們想研究線蟲HRP-2在人類中同源蛋白hnRNP R，是否同樣會調控TRIM71基因的表現。我們利用TRIM71蛋白質相對高表現量的肝癌細胞株Huh7作為實驗材料，將HNRNPR基因敲落，發現TRIM71的蛋白質及mRNA的表現都有顯著性的下降。同樣的趨勢也在另一肝癌細胞株HepG2中被觀察到。除此之外我們發現在缺乏hnRNP R 蛋白質的情況之下，TRIM71 mRNA的穩定性會降低。hnRNP R蛋白質調控TRIM71基因表現的機制以及其與let-7之間是否存在類似hnRNP Q阻斷let-7對於 TRIM71負向功能關聯性，仍有待未來進一步探討。