華聯(lián)特選:siRNA改變miRNA表現(xiàn),誘導(dǎo)非特定蛋白降解
瀏覽次數(shù):3343 發(fā)布日期:2013-3-28
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本月論文精選文章為美國 ISIS 制藥公司 Stanley T. Crooke 博士研究團隊使用基因轉(zhuǎn)染(transfection)模式,證實低濃度的小干擾RNA(siRNA)可以改變MicroRNA (miRNA)的表現(xiàn),進而誘導(dǎo)非特定蛋白質(zhì)的降解。美國 ISIS 制藥公司是以反義技術(shù) (Antisense Technology) 針對 RNA 進行藥物研發(fā)的生技公司,1989 年至今,ISIS 制藥公司已成功地針對癌癥、新陳代謝、心血管與發(fā)炎等疾病發(fā)展出許多的 Antisense drugs。反義技術(shù)是以疾病相關(guān)基因為標(biāo)靶,設(shè)計出能與此基因序列互補的核酸序列(例如:siRNA或miRNA),以干擾其蛋白質(zhì)的生成來達到基因治療之目的。
生物體中,外源性雙股 siRNA 與內(nèi)生性 miRNA 對細(xì)胞內(nèi)基因的調(diào)節(jié)機制是很相似的,其分子機轉(zhuǎn)均有Ago2 蛋白質(zhì)與 RISC 復(fù)合物參與。研究顯示,轉(zhuǎn)染RISC 復(fù)合物相關(guān)之 siRNA 可以影響內(nèi)生性 miRNA 的功能,并造成非特定基因表現(xiàn)的改變,其詳細(xì)的分子調(diào)控機制仍有待厘清。研究團隊使用 7 種 siRNA 轉(zhuǎn)染3種細(xì)胞株,發(fā)現(xiàn)在不同的細(xì)胞株中,miR-21與miR-16 的表現(xiàn)量都有明顯的降低。使用單一種低濃度 (3 nM) 的 FEN1 siRNA 可廣泛地降低 16 種 mature miRNA的表現(xiàn),且變化量與加入的 siRNA 濃度成正相關(guān)。RNA-immuno- precipitation 實驗證實siRNA 會與 miRNA競爭Ago2 蛋白質(zhì),使 miRNA 處于不穩(wěn)定狀態(tài)而導(dǎo)致其表現(xiàn)量降低。
為了厘清 siRNA 對 miRNA 是專一性或廣泛性地影響,研究團隊使用華聯(lián)人類 miRNA 芯片(Human miRNA OneArray®)發(fā)現(xiàn) siRNA 可以造成不同種類miRNA 的表現(xiàn)量增加、降低或不變。siRNA 誘導(dǎo) 6 種 miRNA 下降的芯片結(jié)果經(jīng)過 qRT-PCR 實驗被驗證。此外,研究團隊更進一步使用華聯(lián)人類表達譜芯片(Human OneArray®) 證實 siRNA 能干擾 miRNA 下游之 mRNA 的表現(xiàn)。siRNA 對 miRNA 的影響并不僅限于 mRNA層次,其也能影響下游調(diào)控之蛋白質(zhì)表現(xiàn)。研究團隊使用 FEN1 siRNA 轉(zhuǎn)染 Hela 細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),siRNA 能藉由調(diào)降 10 種調(diào)控 GZMB 與 GZMM mRNA 之miRNAs,而增加 granzyme B 與 granzyme M 蛋白酶的表現(xiàn)量,并能在 2~4 小時降解其受質(zhì)(α-tubulin蛋白質(zhì))。同樣地,α-tubulin 蛋白質(zhì)的降解作用可普遍發(fā)生在另外 8 種 siRNA 轉(zhuǎn)染后的 Hela 細(xì)胞。此研究成果證實 siRNA 會競爭掉與 miRNA 結(jié)合之 Ago2蛋白質(zhì),進而改變 miRNA 的表現(xiàn)以及下游基因與蛋白質(zhì)的表現(xiàn),來達到更廣泛的基因微調(diào)作用。siRNA之應(yīng)用要能有效地攻擊腫瘤基因,且不影響其他非目標(biāo)基因(off target effect)的改變,是發(fā)展藥物的重要議題。
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