(完整版)lncRNA相关信号通路年终大盘点

更新时间:2023-07-15 21:17:20 阅读: 评论:0

lncRNA相关信号通路年终大盘点
    作者:子非鱼转载请注明:解螺旋·临床医生科研成长平台年底已至,lncRNA又是红火了一年。确实,自从二代测序技术越发的成熟,lncRNA就带上了主角光环,从落魄的转录噪音逆袭为人人追捧的明星分子。关于它,总是有着层出不穷的新进展以及聊不完的新话题。而今年lncRNA自然也是不负众望,在科研最前线混得风生水起。且不说最新挖掘出的编码小肽的潜力,单单依凭着庞大的家族成员、细胞特异性分布以及进化保守性的特点,就可成为疾病诊断、预后随访的biomarker,又或者作为针对某些特异性通路的关键节点分子来开发靶向药物。
lncRNA新型诊断、预后的biomarker
随着全基因组测序技术的成熟以及成本的降低,通过比较癌变肿瘤组织和正常组织,就可获得数以千计的表达具有显著性差异的lncRNA,且这些lncRNA会被证实成为肿瘤分析、肿瘤进展、肿瘤转移及预后的分子标记物。
相比于血清中PSA(经典诊断前列腺癌指标),前列腺癌细胞中特异性表达的lncRNA:PCA
3,对前列腺癌患者诊断具有更高的敏感性和特异性,因而也成为首个被FDA通过的基于lncRNA分子的诊断检测指标。
明星分子HOTAIR的表达水平高低,可以成为乳腺癌转移进展的biomarker。而后续的跟踪研究发现HOTAIR的异常表达和26种肿瘤的进展都有相关性,且其表达和卵巢癌病人对两种铂类化疗药物的敏感性相关。
此外,lncRNA表达谱还与肿瘤的亚型相关,可以预测肿瘤的进展以及肿瘤治疗的反应性。在进行根治性前列腺切除术治疗的男性患者中,SCHLAP1的表达升高,则前列腺癌转移的几率比低表达的患者要高出2.45倍。当卵巢癌患者HOTAIR高表达后,其在接受卡铂治疗后预后较差,但顺铂治疗后临床反应却是相当良好,可作为卵巢癌患者选择铂类药物的分子依据。
lncRNA信号通路网络的重心所在黑芝麻薄脆饼干
lncRNA神通广大早已经是不争的事实,而它之所以无所不能,就在于lncRNA与细胞内盘综错杂的信号通路网络有着千丝万缕的关系。
1lncRNA与基因表达
正所谓,牵一发而动全身。lncRNA的定位以及表达水平对细胞生理功能的行使都起着重要作用。
核内的lncRNA通过与染色质相互作用来大展宏图,或调控转录,又或者调控RNA加工过程;而胞浆内的lncRNA则在与mRNA/蛋白质结盟后,以调控其稳定性、翻译水平以及信号传导通路等机制来大施拳脚。显然,lncRNA主要通过转录水平和转录后水平来调控基因表达。
在转录层面上,lncRNA调控基因转录的最常见机制是lncRNA竞争性与转录复合物(转录因子/转录调控因子)或DNA元件(启动子/增强子)发生直接的相互作用。比如GAS5与糖皮质激素受体竞争性结合DNA上的糖皮质激素反应元件;PANDA也可竞争性结合转录因子NFYA,阻断其与下游靶DNA结合,进而阻断下游信号通路的传递。
还有一些lncRNA则起到scaffold的平台作用,在招募染色质修饰酶后,并以表观遗传方式影响染色质的结构,进而促进或抑制很多基因的表达。HOTAIR在与转录抑制因子PRC2结
合后,可招募组蛋白修饰酶来改变组蛋白H3(K27)甲基化,从而影响下游基因表达促进肿瘤细胞侵袭。
而另一种lncRNA调控基因表达的方式是转录后的调控机制,主要涉及调控mRNA稳定性、mRNA的剪切和修饰、mRNA的翻译过程、蛋白稳定性以及调控蛋白在亚细胞的定位。
已有研究发现lncROR可以与AUF1、hnRNP协同作用,结合到c-Myc的3’UTR区域有一个富含AU的元件(ARE),进而影响c-Myc mRNA的稳定性。而MALAT1则可与富含丝氨酸、精氨酸的蛋白相互作用,并调控下游很多基因的选择性剪切,还能影响这些基因在细胞核内的定位。lncRNA可与mRNA的5’和3’非翻译区内含有翻译调控序列相互结合,进而调控mRNA的翻译过程。
不同的lncRNA分子可以有相同的靶分子,这点与microRNA相似,比如编码基因Ezh2就是多个lncRNA分子的靶分子。而此现象现阶段研究的较少,究竟这些lncRNA是同时结合靶分子来共同调节其功能的,还是在不同的信号条件下由不同的lncRNA分子与靶分子结合,并介导靶分子下游不同的基因表达,目前还尚不清楚。
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2lncRNA与P53通路
通常细胞会从翻译水平、翻译后修饰水平和蛋白稳定性这三个维度来精确调控P53在细胞内的表达量。而除了常规的蛋白因子外,lncRNA在p53调控途径中也起到了非常重要作用。关于爱国的歌曲
垃圾桶怎么折通常正常生理条件下,p53的表达量是非常低的,但在DNA损伤条件下,lncRNA-DINO对p53依赖型的基因表达、 细胞周期停滞和凋亡是必要的。p53蛋白与DINO直接作用后可提高其稳定性,进而转录激活下游基因包括DINO的表达。而DINO水平增加又反过来结合并稳定p53蛋白,从而形成一个正反馈环路,将这个损伤信号在核内进行级联放大。
而为了确保p53的正常表达水平,lncRNA-ROR可与p53 mRNA竞争性结合RNA结合蛋白hnRNPI,进而抑制p53蛋白翻译。可不愿坐以待毙p53也会使出一些凌厉的反击手段,即激活下游microRNA-145基因的表达,来直接靶向抑制lncROR,进而提高自身表达量。
粉丝汤怎么做好吃此外,p53也可与编码基因的含有p53结合位点的启动子区域结合,进而调控lncRNA的转录水平。而另一类被称为P53 eRNA的lncRNA的转录表达调控,虽然是以p53依赖的方式进行的,但是其编码基因并不一定含有典型的p53结合位点。显然,这也就扩展p53调控基因的范围。
3lncRNA与NF-kB通路南岭国家森林公园
NF-kB是一种广泛表达的多效转录因子,由p50、p65和IkB组成的异源三聚体,可介导多种生物学过程,如炎症、细胞增殖、肿瘤转移等。其中,亚基p65和p50形成的异源二聚体可进入核内激活下游基因的转录;而P50所形成的同源二聚体则会抑制基因转录。
lncRNA-LETHE则以典型的负反馈作用机制调节该信号通路,即激活的NF-kB可促进LETHE的表达水平,而LETHE与p65直接相互作用后可抑制该通路。
春秋战国时代而定位于胞浆内的NKILA在与NF-kB、IkB形成一个超级复合物后,通过抑制IKB磷酸化而防止IKB降解,从而抑制了NF-kB通路的传导;定位于核内的lncRNA-PACER,可以直接结合游离的p50,抑制同源二聚体的形成,促进形成异源二聚体,提升转录增强效应,提高COX-2表达水平。
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