人多聚胞嘧啶結合蛋白在鐵代謝中的功能研究

《人多聚胞嘧啶結合蛋白在鐵代謝中的功能研究》是依託江蘇大學，由施海峰擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：人多聚胞嘧啶結合蛋白在鐵代謝中的功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：施海峰
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

人多聚胞嘧啶結合蛋白家族有四同源蛋白PCBP1，PCBP2，PCBP3，PCBP4,是RNA結合蛋白，能結合RNA或DNA的多聚胞嘧啶區域（Poly C）。PCBP1在多個水平調控其靶基因的表達，如轉錄﹑mRNA的穩定性及翻譯。2008年，我們在上報導PCBP1可結合二價鐵離子並協助鐵蛋白儲存鐵。細胞內其它含鐵的酶可能也需要PCBP1遞送鐵離子。鐵離子與PCBP1的結合可能改變PCBP1結合PolyC的活性，從而調節PCBP1靶基因的表達。本項目擬研究：1，PCBP2與鐵的相互作用。2，擬用SiRNA敲除PCBP1以及同源蛋白的表達，通過分析含鐵的酶的活性來篩選需要PCBPs蛋白傳遞鐵的酶。3，通過凝膠遷移實驗分析鐵或其他金屬離子對PCBP1結合Poly C活性的影響,通過分析含PolyC的報告基因或PCBP1靶基因在不同鐵濃度下的表達情況來驗證鐵可調節PCBP1的活性。

結題摘要

人多聚胞嘧啶結合蛋白PCBP1是該課題主持者在美國國立衛生研究院Caroline Philpott實驗室做博士後期間發現的細胞內鐵離子分子伴侶能夠協助儲鐵蛋白儲存鐵離子，降低細胞內那些能夠催化自由基產生的自由態鐵離子。由於多聚胞嘧啶結合蛋白PCBP1屬於RNA/單鏈DNA結合蛋白，人的這一家族蛋白包括PCBP1、PCBP2、PCBP3和PCBP4，它們都結合富含胞嘧啶的RNA或單鏈DNA區域。本課題提出四項研究內容從三個方面研究人多聚胞嘧啶結合蛋白在鐵代謝中的功能：1. 人多聚胞嘧啶結合蛋白1（PCBP1）的同源蛋白PCBP2是否具有鐵離子分子伴侶功能；2.鐵離子分子伴侶PCBP1的其它靶位點；3. 人多聚胞嘧啶結合蛋白結合結合富含胞嘧啶的RNA或單鏈DNA區域（PolyC）的能力是否收到調控。這些問題都已經被回答，分別發表在Cell Metab. 2011; 14(5): 647–657和JBC, 2013。Cell Metabolism 中的“Activation of the HIF Prolyl Hydroxylase by the Iron Chaperones PCBP1 and PCBP2”揭示出PCBP1和PCBP2作為鐵離子分子伴侶能夠輸送鐵離子給脯氨醯羥化酶（PHD2），使之能夠羥基化缺氧誘導因子（HIF1a），然後泛素化水解。 JBC中的 “Each member of the PCBP family exhibits iron chaperone activity toward ferritin”表明 PCBP2與PCBP1相似，能夠結合鐵離子，並且運送鐵離子到儲鐵蛋白中儲存，PCBP3和PCBP4也有相似功能，這些蛋白都能夠結合富含胞嘧啶的RNA或單鏈DNA序列，鐵離子是否能夠調控這些蛋白與PolyC的結合尚不清楚。 由於Caroline Philpott沒有按照她的承諾提供我在她實驗室構建的菌株和部分質粒，這使我們實驗進展慢於她的實驗室，她在2011年發表PCBP1的另一個靶蛋白PHD2，2013年與我們合作發表PCBP1的同源蛋白都是鐵離子的分子伴侶，有相似的功能。目前，該課題所提出研究方向中有關鐵以及其它金屬離子鎘、鐵、鋅作用於PCBP蛋白結合富含PolyC序列核酸的活性數據還沒有發表，我們正在準備一篇相關論文。