樊智雅, 秦伟捷

(军事科学院军事医学研究院生命组学研究所,北京蛋白质组研究中心,国家蛋白质科学中心(北京),蛋白质组学国家重点实验室,北京 102206)

核糖核酸(RNA)是细胞基因组转录的产物,根据结构和功能的不同可分为编码蛋白质的信使RNA(mRNA)和非编码RNA(ncRNA),RNA参与很多重要的生命活动,是细胞中必不可少的一类生物大分子。RNA在细胞中并非单独存在,从它们产生到被降解的过程中与大量蛋白质发生相互作用,在真核细胞中存在上千种RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)与RNAs结合形成种类纷繁复杂的RNA-蛋白复合物(RP复合物),并以这种复合物的形式发挥生理功能。以mRNAs为例,pre-mRNAs被转录合成后经过5′端加帽、剪接、多聚腺苷酸化到成熟,再经过出核、定位和翻译到最终被降解,mRNAs的整个生命周期都依赖着多种mRBPs与之结合才能发挥作用[1]。同时,非编码RNA也在RBPs的参与下介导组蛋白修饰和基因调控过程[2]。

这些功能实现的前提是RP复合物的正确组装,RNAs或RBPs任一组分的异常与缺失都会影响RNAs的正常功能,从而影响基因表达[3],RBPs还有可能通过干扰癌细胞能量代谢使癌症恶化[4]。这些都会导致生理过程紊乱和疾病的发生,包括代谢异常、肌肉萎缩症、神经系统疾病、自身免疫性疾病和癌症[5-7]。例如,RBP HuR(human antigen R)的过表达能在转录后水平调节信号通路,使癌细胞适应恶劣的肿瘤微环境,促进癌细胞增殖。在体外使用siHuR或小分子抑制剂选择性拮抗HuR或HuR-RNA相互作用能显著抑制肿瘤的生长。因此,定性定量分析RBPs的表达谱及其在正常细胞和癌细胞中与RNAs靶标之间的复杂相互作用网络有助于挖掘RP复合物在肿瘤发生发展中的作用,并为开发肿瘤生物标志物和治疗方式提供了新的思路。……