《血管生成素靶向調控miR-141的分子機制》是依託浙江大學，由翁春華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：血管生成素靶向調控miR-141的分子機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：翁春華
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
血管生成素（angiogenin, ANG）在腫瘤和神經退行性疾病中發揮重要作用，但其分子機制尚未完全闡明。已知ANG的核糖核酸酶活性在其發揮功能時是必需的，並已鑑定了rRNA和tRNA兩類底物。申請人的前期研究發現，ANG可下調一批miRNAs的表達，且對miR-141的下調作用與核糖核酸酶活性密切相關。為此，本項目擬利用ANG的酶活性缺失突變體和專一性抑制劑等，首先在細胞水平明確核糖核酸酶活性在ANG下調miR-141表達中的作用和發揮作用的方式；然後，利用酶學和分子生物學等技術，確定ANG直接作用的底物及其剪下位點。通過本項目研究，不僅將闡明ANG下調miR-141表達的分子機制，而且可能發現ANG下調miRNA表達的普遍機制。總體上，證明miRNA是ANG的底物將是一項創新性的發現。
結題摘要
成熟miRNA降解是miRNA生物學過程的一個重要步驟，目前尚未報導核糖核酸內切酶在該過程中發揮作用。血管生成素（angiogenin，ANG）在腫瘤和神經退行性疾病中發揮重要作用，但其分子機制尚未完全闡明。ANG是核糖核酸酶超家族的成員，其核糖核酸酶活性很微弱但是其發揮生物學功能的必需，rRNA和tRNA是ANG的兩類底物，但ANG是否對miRNA具有酶解作用尚未見報導。前期研究發現ANG下調miR-141表達且與其核糖核酸酶活性密切相關。經本項目的研究，我們發現ANG在轉錄後水平特異性下調成熟miR-141，而不影響pre-miR-141和pri-miR-141的水平，也不影響具有相似序列的miR-200家族其他成員的水平。而且ANG對miR-141的調控作用依賴於ANG的核糖核酸酶活性，當ANG的核糖核酸酶活性缺失或被抑制時，ANG對miR-141的調控功能消失。同時，我們發現ANG與miR-141在細胞內相互結合併在細胞質中共定位，ANG對miR-141在細胞內的降解作用也得到驗證。我們通過體外剪下系統進一步分析ANG對miR-141的剪下形式和剪下位點，發現ANG以核糖核酸內切酶的形式剪下miR-141序列中的5A、7U、11U和14U四個位點，而且1分子ANG在30分鐘內降解5個分子的miR-141。ANG只對單鏈的miR-141進行剪下，對DNA序列、雙鏈形式的miR-141均沒有剪下作用，其中核苷酸的甲基化修飾可以阻斷ANG對miR-141的剪下作用，但尿苷化和腺苷化修飾則不影響。當miR-141處於二級結構狀態時，ANG只對其中處於單鏈環狀結構位置的14U進行剪下，對處於或靠近雙鏈結構的5A、7U和11U位點則沒有剪下作用。此外，我們發現在細胞內ANG對miR-141的剪下位點與體外剪下有差異。最後，我們探索了ANG對其他miRNA的剪下機制以及驗證了ANG調控miR-141及靶基因這個調控通路在血管生成和結直腸癌發生髮展中的作用。 綜上所述，我們發現了miRNA在哺乳動物細胞中降解的新機制，闡明了ANG下調miR-141的分子機制，證明miRNA是ANG酶解的一類新的底物以及ANG是迄今第一個降解成熟miRNA的核糖核酸內切酶，並驗證該調控機制在血管生成和結直腸癌發生髮展中的重要作用，該成果具有原始創新性並為結直腸癌的診斷和治療提供新的靶標。
