《RNA結合蛋白QKI在衰老中的作用及機制研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由於芳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：RNA結合蛋白QKI在衰老中的作用及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於芳
- 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
衰老與帕金森病、腫瘤等疾病的發生髮展密切相關。目前關於衰老機理的學說很多，但是這些因素如何激活衰老程式仍未闡明。RNA結合蛋白QKI自發性缺失的突變小鼠可出現早衰表型；生物信息學預測發現長壽分子FOXO1和Sirt1是QKI的靶基因。我們課題組首次證實QKI能夠與它們的3'UTR特異結合併正向調控二者的表達，高度提示QKI可能具有抗衰老作用。本課題擬在前期工作基礎上，首先以QKI自發性缺失的早衰小鼠及D-半乳糖誘導的亞急性衰老小鼠為研究對象，採用尾靜脈輸入QKI慢病毒，通過一系列行為學及生化指標評價QKI對機體衰老的影響；然後在細胞衰老模型中運用SA β-gal衰老實驗，BrdU摻入實驗等方法進一步證明其在衰老中的作用及探討其對FOXO1和Sirt1的表達調控機制。本研究在豐富QKI功能認識的同時，有望闡明機體衰老過程中重要基因的表達調控規律，為預防和治療衰老相關疾病提供新的思路和策略。
結題摘要
衰老與帕金森病、腫瘤等疾病的發生髮展密切相關。目前關於衰老機理的學說很多，但是這些因素如何激活衰老程式仍未闡明。QKI是一類RNA結合蛋白。由於QKI基因部分缺失小鼠產生嚴重的神經髓鞘發育障礙， 因此關於QKI的研究主要集中在神經系統領域。關於QKI在中樞神經系統以外的功能鮮有報導。做為一種RNA結合蛋白，QKI通過識別目的基因3’UTR的特異序列，在mRNA的合成、轉運、定位、維持穩定性及蛋白翻譯等轉錄後調控的各個方面發揮作用。因此，通過研究QKI與功能已知的靶基因的相互作用無疑是研究QKI功能最有效的方法。轉錄因子FOXO1在多種生命過程中發揮關鍵作用，如衰老、代謝、細胞凋亡、腫瘤等。生物信息學分析發現在FOXO1 mRNA的3’UTR存在三個十分保守的QKI結合位點；FOXO1的3’UTR在物種間高度保守，且其二級結構複雜度非常高，暗示其3’UTR參與轉錄後水平的調控。鑒於FOXO1是介導細胞衰老的關鍵信號分子，我們推測QKI-5可能通過調控FOXO1的表達參與細胞衰老過程。本研究發現QKI-5顯著抑制FOXO1的3’UTR螢光素酶活性；RNA免疫共沉澱實驗證實QKI-5可與FOXO1的3’UTR直接結合；過表達或干涉QKI-5能顯著降低或提高FOXO1的表達水平；QKI-5降低FOXO1的mRNA穩定性。因此，上述實驗提示QKI-5在轉錄後水平負性調控FOXO1的表達。此外，在過氧化氫誘導的成纖維細胞衰老模型中，QKI-5與FOXO1的表達呈現負相關；過氧化氫明顯提高野生型FOXO1的3’UTR的螢光素酶活性，而對缺失QKI-5結合位點的突變型FOXO1的3’UTR的螢光素酶活性沒有影響；干涉QKI-5表達部分抑制過氧化氫上調FOXO1表達的作用，提示QKI-5對FOXO1的轉錄後負性調控作用可能參與過氧化氫誘導的細胞衰老過程。本研究不但有利於我們深入研究QKI-5在衰老中的功能，也為預防和治療衰老相關疾病提供新的思路和策略。
