TRBP在RISC中作用的研究

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RNA干涉(RNAinterference,RNAi)是由双链RNA(Double-StrandedRNA,dsRNA)介导的转录后基因沉默现象。双链RNA在细胞内被一种称之为Dicer的核酸酶的作用下,被剪切成含3’端两个突出碱基的约21~23nt的小的RNA双链体,称之为小干涉RNA(smallinterferingRNA,siRNA)。siRNA与Dicer等一些蛋白质相互结合,形成RNA诱导的沉默复合物(RISC),根据碱基配对原理特异性识别与之同源的RNA分子,并将其降解。生物学研究发现RNA干涉在抗病毒感染免疫、维持基因组中转座子的稳定性、清除异常RNA和参与基因的表达调控方面发挥重要作用。鉴于其重要的生物学功能,RNA干涉已成为研究基因功能及基因靶向治疗等方面的重要工具。尽管广为应用,但是RNA干涉的机制尤其是核心效应复合体RISC的形成过程尚不清楚。  Survivin基因是凋亡抑制蛋白家族(IAP)成员之一,其基因定位于第17号染色体,由4个外显子和三个内含子组成。Survivin基因编码蛋白为一种癌胚蛋白,在胚胎组织和各种肿瘤组织中均有表达。效应细胞蛋白酶体(EPR-1)为凝血蛋白酶因子?a的受体,其基因也定位于17号染色体,由1165个碱基组成,编码一337个氨基酸的蛋白,有关其蛋白表达的研究较少,目前仅发现部分血液系统肿瘤中有所表达。Survivin基因编码区与效应细胞蛋白酶体(EPR-1)基因序列反向互补,这一特征提示一个共表达Survivin和EPR-1的细胞将是我们研究RISC复合体链选择的天然模型。本文中构建的有关Survivin和EPR-1的荧光素酶报告基因系统为研究链选择机制提供了一定的条件。  在2005年,参与哺乳动物细胞RNAi的明星分子TRBP(HIV-1TarRNABindingprotein)跃入人们眼帘。它正是一种双链RNA结合蛋白,早在上世纪末就被人们发现与HIV病毒对机体免疫细胞的抑制作用有关。在哺乳动物细胞中,它还被证实,作为Dicer的伴侣,不可或缺的参与了RNAi。TRBP为含有三个dsRBD(doublestrandRNAbindingdomain)的蛋白。其中从N端开始的第三个dsRBD可以和Dicer相互作用。已有研究证实TRBP、AGO2和DCR在细胞内相互作用。体外实验试验也证实TRBP-AGO2-DCR的复合物可以加工pre-miRNA、识别向导链和随从链并且形成成熟的RISC。  关于影响siRNA装载入RISC复合体的因素已有所研究,但是对双链RNA结合蛋白TRBP链选择的机制尚无研究。本研究中正确构建了全长、截短/重组型、突变型TRBP基因的真核表达载体并筛选到了合适的物细胞模型。转染质粒pFLAG-CMV4、pFLAG-CMV4-TRBP、pFLAG-CMV4-TRBPAB、pFLAG-CMV4-TRBPBC、pFLAG-CMV4-TRBPAC、pFLAG-CMV4-TRBPm到HEK-293细胞中,检测了全长和各种截短/重组体、突变体的表达,并且观察了全长和各种截短/重组型、突变型TRBP与Dicer,Ago2的相互作用情况,证实了缺失C片段的TRBP不能与Dicer结合,为研究TRBP的链选择提供一定的基础。另外,通过对RISC组分的干涉实验证实Ago2在RNAi过程中起着至关重要的作用。本文还从HEK-293细胞天然模型这一新的视角入手,研究RNAi过程中过程中效应链的选择,分别将适宜剂量的荧光素酶报告基因载体FL-Survivin、FL-EPR-1以及siRNA转染入HEK-293细胞,结果提示在RNAi过程中存在着一定的链选择效应。
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