《TRBP蛋白的SUMO化修飾及其在腫瘤發生髮展中的功能研究》是依託上海交通大學，由黃建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TRBP蛋白的SUMO化修飾及其在腫瘤發生髮展中的功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃建
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
已有的研究報導TRBP（TAR RNA-binding protein）蛋白參與RISC(RNA-induced silencing complex)複合物的形成和miRNA的加工過程，但是精細的調控機制還有待闡明。我們近期的實驗發現TRBP蛋白在K52位發生SUMO化（SUMOylation）修飾，並可抑制腫瘤細胞的生長。本課題擬在此基礎上，深入研究在RISC複合物的裝配及切割dsRNA過程中，SUMO化修飾的TRBP是否與Dicer, Ago2,PACT等蛋白發生相互作用，是否改變與dsRNA的結合能力，從而調控miRNA的生成；並在經miRNAs深度測序（deep-sequencing）的成對細胞系（M12/P69）模型中驗證TRBP的SUMO化可以促進特定miRNA的生物合成，抑制腫瘤的發生與轉移。
結題摘要
在生物體內，小非編碼RNA（small non-coding RNA, sncRNA，主要包括miRNA和siRNA）介導基因沉默是轉錄後調控基因表達的一種最重要方式，但其有效性如何實現及其作用效率如何被精細地調控的分子機制至今尚不明確。本項目研究發現，miRNA生成途徑中的關鍵蛋白TARBP2（亦名TRBP2）的類泛素化（SUMO化）修飾，可以使miRNA/siRNA有效地發揮基因沉默的功能。研究組成員發現，TARBP2可以在其第52位上的賴氨酸殘基上發生SUMO化修飾，但這一修飾並不影響miRNA/siRNA的加工生成。通過進一步的研究，他們發現TARBP2的SUMO化修飾能夠增強其與小RNA前體分子和 AGO2蛋白之間的相互作用。經SUMO化修飾的TARBP2蛋白能夠與DICER一起招募更多的AGO2蛋白，以形成RNA裝載複合體（RNA loading complex，RLC），進而促進更多的小RNA前體分子裝載入RLC。同時，TARBP2的SUMO化修飾還能增強其自身及AGO2蛋白的穩定性，並有效地將已剪下加工的成熟小RNA從TARBP2/DICER複合物中轉移到AGO2蛋白中。隨後成熟小RNA的有意義鏈進入AGO2蛋白中形成小RNA介導的沉默複合體（RNA-induced silencing complex, RISC），從而實現miRNA/siRNA介導基因沉默的有效發揮。該研究還發現，TARBP2的磷酸化修飾能增強其自身的SUMO化修飾，而其SUMO化修飾又能抑制其自身的泛素化修飾。最後，我們還發現TARBP2的SUMO化修飾在調控腫瘤發生髮展中有著重要的作用。該研究屬首次闡明了miRNA/siRNA介導基因沉默效率的分子調控機制。本研究項目的直接結果已發表於國際著名學術雜誌Nature Communications (Nat Commun. 2015 Nov 19;6:8899. doi: 10.1038/ncomms9899)
