哺乳動物中DHRS4基因反義RNA的作用機制

《哺乳動物中DHRS4基因反義RNA的作用機制》是依託汕頭大學，由黃東陽擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：哺乳動物中DHRS4基因反義RNA的作用機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃東陽
• 依託單位：汕頭大學

項目摘要

全反式維甲酸是體內調節細胞生長、增殖和分化的重要信號分子。DHRS4基因編碼的蛋白NRDR，是體內維生素A向維甲酸轉變的關鍵酶。我們前期的研究證明，與人類DHRS4基因以頭對頭形式存在的反義轉錄本AS1DHRS4，通過表觀遺傳學機制調控DHRS4基因簇的三個基因DHRS4、DHRS4L2和DHRS4L1啟動子的染色質構象乃至DNA甲基化，抑制整個DHRS4基因簇的轉錄。本項目擬進一步發現並驗證參與人AS1DHRS4調控複合體的相關蛋白，對AS1DHRS4的不同區域進行功能定位；並探討人DHRS4反義RNA特異調控基因表達的作用特點和機制，預期結果對闡明長非編碼反義RNA的功能複雜性和作用機制具有重要意義。

結題摘要

全反式維甲酸是體內調節細胞生長、增殖和分化的重要信號分子。DHRS4基因編碼的蛋白NRDR，是體內維生素A向維甲酸轉變的關鍵酶。我們前期的研究證明，與人類DHRS4基因的反義轉錄本AS1DHRS4，通過表觀遺傳學機制調控DHRS4基因簇的三個基因DHRS4、DHRS4L2和DHRS4L1啟動子的染色質構象乃至DNA甲基化，抑制整個DHRS4基因簇的轉錄。 本項目採用了生物素標記的寡核苷酸沉澱和MS2噬菌體表達質粒結合免疫沉澱技術鑑定反義RNA結合蛋白，發現了32種與AS1DHRS4結合的蛋白質。其中與40S小亞基核糖體蛋白結合引起我們重視，40S核糖體蛋白成分不僅參與蛋白翻譯，在核內可以與核酸內切酶活性參與損傷DNA的修復，還可以通過與E2F1轉錄因子相互作用協同上調促凋亡蛋白BCL2L11/BIM和HRK/Dp5誘導神經細胞凋亡，我們正在對其與AS1DHRS4協同作用及其功能進一步鑑定中。另外，ASDHRS4與諸多的線粒體呼吸鏈蛋白的結合，包括ATP合酶亞基α 和，NADH脫氫酶（泛醌）1，琥珀酸脫氫酶（泛醌）鐵硫亞基提示了ASDHRS4的其他可能的功能， 也引起我們很大的興趣。 重要的是，我們發現ASDHRS4下游13.8kb（亦即DHRS4基因上游）處有一個增強子，活躍轉錄單向eRNA。染色體構象捕獲（3C）實驗顯示，該增強子與ASDHRS4啟動子區域形成環袢（looping）結構，而增強子轉錄的eRNA對於環袢的產生是必須的。這一研究成果，不僅證明了增強子可以調控長非編碼反義RNA的表達，也發現了eRNA這一種lncRNA參與表觀調控另一種lncRNA表達， 這對於闡明lncRNA功能的複雜性和作用機制具有重要意義。 另外，我們還結合臨床樣本，研究了維甲酸衍生物受體NR4A1在在高脂血症中的表觀遺傳調控，以及lncRNAs WRAP53在食管癌發生髮展，HOTAIR 在非酒精性脂肪肝形成過程中的生物學作用。