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DNA 聚合酶δ結(jié)合蛋白38是microRNA-291a-5p的一個(gè)靶基因

2010-10-16 08:09林德球林遼華
生物工程學(xué)報(bào) 2010年8期
關(guān)鍵詞:靶位基因簇報(bào)告基因

林德球,林遼華

華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,廣州 510631

DNA 聚合酶δ結(jié)合蛋白38是microRNA-291a-5p的一個(gè)靶基因

林德球,林遼華

華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,廣州 510631

DNA聚合酶δ結(jié)合蛋白38(DNA Polymerase delta-interacting protein 38,PDIP38)是2003年新鑒定的一個(gè)基因,目前認(rèn)為其可能在DNA修復(fù)、有絲分裂以及血管平滑肌細(xì)胞遷移中起重要作用。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期在胚胎干細(xì)胞中對(duì)該基因的研究,認(rèn)為microRNA可能在PDIP38的調(diào)控過程中發(fā)揮了重要作用。為證實(shí)這種推論,運(yùn)用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)在胚胎干細(xì)胞中高表達(dá)的microRNA——microRNA-291a-5p(miR-291a-5p)與PDIP38的開放閱讀框(ORF)有一個(gè)配對(duì)非常理想的靶位點(diǎn),通過構(gòu)建該靶位點(diǎn)的報(bào)告基因載體以及ORF表達(dá)載體,分別進(jìn)行熒光素酶報(bào)告基因分析以及細(xì)胞轉(zhuǎn)染和Western blotting方法。結(jié)果證明miR-291a-5p能夠直接調(diào)節(jié)PDIP38的蛋白表達(dá)。進(jìn)一步運(yùn)用real-time PCR和Western blotting分析證明了在胚胎干細(xì)胞中miR-291a-5p能夠調(diào)節(jié)內(nèi)源PDIP38的蛋白表達(dá)而對(duì)其mRNA表達(dá)無影響,這些都證明PDIP38確實(shí)是miR-291a-5p的一個(gè)靶基因。

microRNA,miR-291a-5p,PDIP38,胚胎干細(xì)胞

Abstract:DNA polymerase delta-interacting protein 38(PDIP38)was identified in 2003 as a human DNA polymerase delta interacting protein which plays important roles in DNA repair, mitosis and vascular smooth muscle cells(VSMCs)migration.Our previous study showed that PDIP38 was expressed in mouse embryonic stem(ES)cells and upregulated in protein levels after differentiation from ES cells, while the expression in mRNA levels was not changed.We supposed that microRNA played key roles in the regulation of PDIP38 and the differentiation of ES cells.By bioinformatics assay, we predicted that PDIP38 was a potential target of microRNA-291a-5p(miR-291a-5p).Futhermore, we validated the possibility of miR-291a-5p to regulate the protein expression of PDIP38.Using luciferase reporter assay, realtime PCR and western blot methods, we firstly demonstrated that miR-291a-5p directly inhibited the expression of PDIP38.The present results shed a new light on the study of PDIP38 and miR-291a-5p in the differentiation of ES cells.

Keywords:microRNA, miR-291a-5p, PDIP38, embryonic stem cell

MicroRNA(miRNA)是一類約22 nt的高度保守的非編碼RNA分子。在動(dòng)物中,miRNA主要以不完全配對(duì)的方式結(jié)合到靶基因 3′非翻譯區(qū)(3′UTR)的多個(gè)互補(bǔ)位點(diǎn),在轉(zhuǎn)錄后水平沉默其靶基因的表達(dá)。在植物中,miRNA主要以完全或幾乎完全配對(duì)的方式結(jié)合到靶基因編碼區(qū)的互補(bǔ)位點(diǎn),引起mRNA降解[1-2]。

miRNA參與包括發(fā)育、分化、增殖、調(diào)亡和機(jī)體病變等多種生理過程,其異常表達(dá)會(huì)導(dǎo)致發(fā)育缺陷、癌癥、肥胖、早老性癡呆等多種疾病的產(chǎn)生[3-6]。和許多 mRNA類似,miRNA的表達(dá)也具有時(shí)空特異性[3,7-8]。近年來的研究發(fā)現(xiàn),miRNA在干細(xì)胞的自我更新、分化及其子代細(xì)胞的分化中發(fā)揮了重要的作用。在胚胎干細(xì)胞,精原干細(xì)胞和各種體組織干細(xì)胞中,miRNA也發(fā)揮了類似的功能[9-10]。

PDIP38是 DNA聚合酶 δ結(jié)合蛋白 38(DNA Polymerase delta-interacting protein 38)的縮寫。PDIP38是一個(gè)新鑒定的基因[11],因而目前的研究比較少。PDIP38可以和增殖性細(xì)胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen,PCNA)結(jié)合[11]。PCNA也可以和DNA聚合酶δ結(jié)合。在DNA復(fù)制過程中,PCNA募集DNA聚合酶δ到DNA上修復(fù)損傷的DNA,以提高前導(dǎo)鏈的合成效率[12]。此外,PDIP38也和線粒體內(nèi)DNA類核的一些組成蛋白結(jié)合,并且在整個(gè)有絲分裂的過程中,PDIP38都定位于有絲分裂的紡錘體[13-14]。最新的研究則證明PDIP38在血管平滑肌細(xì)胞(VMSCs)遷移中發(fā)揮關(guān)鍵作用[15]。在前期的研究中,我們?cè)趍RNA和蛋白水平上分別檢測(cè)了小鼠胚胎干細(xì)胞中 PDIP38的表達(dá),發(fā)現(xiàn)PDIP38在胚胎干細(xì)胞中有表達(dá),同時(shí)在胚胎干細(xì)胞形成類胚體發(fā)生分化以后其蛋白表達(dá)水平顯著增高,而mRNA水平則未見有明顯的變化。根據(jù)對(duì) PDIP38的初步研究結(jié)果,我們認(rèn)為很可能miRNA在 PDIP38的表達(dá)調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要的作用。由此我們對(duì)PDIP38進(jìn)行了miRNA結(jié)合位點(diǎn)的生物信息學(xué)預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)在 PDIP38的開放閱讀框(ORF)末尾處有一個(gè)和 microRNA-291a-5p(miR-291a-5p)配對(duì)非常理想的靶位點(diǎn),而有研究者已經(jīng)證實(shí) miR-291a的基因簇成員在胚胎干細(xì)胞中高表達(dá),并且在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中具有重要作用[16-17]。

根據(jù)以上的研究背景和生物信息學(xué)預(yù)測(cè)的結(jié)果,我們認(rèn)為miR-291-5a很有可能調(diào)節(jié)PDIP38蛋白的表達(dá),進(jìn)而影響胚胎干細(xì)胞的分化。通過熒光素酶報(bào)告基因分析、real-time PCR以及 Western blotting分析等方法我們證實(shí)了 PDIP38確實(shí)是miR-291-5a的一個(gè)靶基因。

1 材料與方法

1.1 載體構(gòu)建

從小鼠的大腦 cDNA文庫中擴(kuò)增出 PDIP38的961~1 860 bp和1 101~1 860 bp兩個(gè)片段以及它的ORF區(qū)域。分別克隆到 pMIR-REPORT載體(Ambion)的螢光素酶基因后面的XhoI位點(diǎn)和SacI位點(diǎn)之間以及C端帶有Flag標(biāo)簽的pCDNA3.1載體的XbaI和SalI位點(diǎn)之間。具體如下,在50 μL體系中加入 5 μL 10× KOD Plus PCR buffer,5 μL 2 mmol/L 的 dNTPs, 2 μL 25 mmol/L MgCl2,20 μmol/L 的正反向引物各 1 μL,cDNA 模板 1 μL,KOD Plus 1 μL(TOYOBO),用水補(bǔ)至 50 μL。PCR程序?yàn)椋?4℃變性 2 min;94℃ 30 s,60℃ 30 s,72℃1 min,30個(gè)循環(huán);72 ℃ 5 min。PCR產(chǎn)物瓊脂糖電泳后,用瓊脂糖凝膠回收試劑盒(上海生工)回收目的條帶。對(duì)于靶位點(diǎn)的克隆,回收片段及pMIR-REPORT用XhoI和Hind III(TaKaRa)雙酶切,37℃消化2 h;對(duì)于ORF的克隆,PCR片段及載體用XbaI和SalI(TaKaRa)雙酶切。酶切產(chǎn)物用PCR回收試劑盒(上海生工)回收。載體和片段的連接用T4 DNA連接酶(Fermentas)在16℃進(jìn)行。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化到大腸桿菌 DH5α感受態(tài)細(xì)胞,挑陽性克隆用PCR進(jìn)行鑒定,并送華大基因公司測(cè)序確認(rèn)。用高純度質(zhì)粒小抽試劑盒(北京天根)提取轉(zhuǎn)染級(jí)的質(zhì)粒。擴(kuò)增片段所用的引物見表1。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及轉(zhuǎn)染

報(bào)告基因分析采用的細(xì)胞為 293T細(xì)胞,用含10%胎牛血清(Invitrogen)的高糖 DMEM 培養(yǎng)基(Invitrogen)培養(yǎng)。采用小鼠胚胎干細(xì)胞 R1細(xì)胞系,進(jìn)行Western blotting檢測(cè)內(nèi)源基因表達(dá)ES細(xì)胞培養(yǎng)在 0.1%明膠(Sigma)鋪盤的經(jīng)絲裂霉素(上海生工)處理后的單層小鼠胚胎成纖維(Mouse embryonic fibroblasts,MEF)細(xì)胞上,培養(yǎng)液成分為含有 10%胎牛血清(Gibco)、2 mmol/L 谷氨酸(Gibco)、0.1 mmol/L β-巰基乙醇(Gibco)、白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor,LIF,Chemicon公司)的 DMEM 培養(yǎng)液,每天換液,隔天傳代。ES 細(xì)胞在0.1%明膠鋪盤的皿中傳代1次,以去除MEF 細(xì)胞。MEF 細(xì)胞的培養(yǎng)基為含10%胎牛血清的DMEM。轉(zhuǎn)染前1天,接種到24孔培養(yǎng)板中。miRNA mimic及miRNA inhibitor(廣州銳博生物科技有限公司)的轉(zhuǎn)染終濃度為50 nmol/L。進(jìn)行報(bào)告基因分析時(shí),同時(shí)轉(zhuǎn)入 50 ng/孔的pMIR-REPORT3-target+或 pMIR-REPORT3-target?,及20 ng/孔的pRL-TK。轉(zhuǎn)染24 h后,進(jìn)行熒光素酶活性,熒光定量PCR及Western blotting分析。本文中所用的轉(zhuǎn)染方法為脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法,轉(zhuǎn)染試劑為lipofectamine 2000(Invitrogen),在293T細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染效率能夠穩(wěn)定在90%左右。

表1 文中所用的引物序列Table 1 The primer sequences in this study

1.3 報(bào)告基因分析

報(bào)告基因檢測(cè)使用 Dual-Luciferase Reporter Assay System(Promega)試劑盒在單管光度計(jì)Promega GloMax 20/20n上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作按試劑盒及儀器的操作說明進(jìn)行。具體如下,收獲的細(xì)胞用PBS緩沖液清洗2次,在24孔板的每孔中加入100 μL PLB裂解液,室溫下在搖床上溫和搖動(dòng)15 min。設(shè)定測(cè)試方案為雙熒光檢測(cè),2個(gè)熒光的讀值時(shí)間均為10 s。取20 μL細(xì)胞裂解液到1.5 mL的離心管中,加入100 μL LAR II底物,混勻,讀取螢火蟲熒光酶活性,隨后加入100 μL Stop & Glo試劑,混勻,讀取海腎熒光素酶活性。以海腎熒光素酶活性為參照,計(jì)算螢火蟲熒光酶的相對(duì)活性。

1.4 總RNA抽提及實(shí)時(shí)熒光定量PCR

收獲24孔板中的細(xì)胞,吸去培養(yǎng)基,每孔加入200 μL Trizol(Invitrogen),在搖床上混勻 10 min,將細(xì)胞裂解物轉(zhuǎn)移到 1.5 mL的離心管中。加入40 μL氯仿,劇烈振蕩 20 s,靜止2 min。于4℃、12 000×g離心15 min,吸取上層水相轉(zhuǎn)移到新的1.5 mL的離心管中,加入等體積異丙醇,室溫沉淀30 min。12 000 r/min離心10 min,棄上清,用70%乙醇洗滌沉淀1次,晾干,用無RNase的ddH2O溶解RNA,測(cè)定濃度。

取10 μg總RNA,用DNase I(Promega)處理30 min以消化基因組DNA,70℃滅活DNase I。取消化過的2 μg總RNA,加入0.5 μg隨機(jī)引物,補(bǔ)水至10 μL,于70℃加熱5 min,立刻置冰上冷卻。隨后加入反轉(zhuǎn)錄體系的其他試劑(5× 反轉(zhuǎn)錄緩沖液、dNTPs、RNase抑制劑(TaKaRa)及反轉(zhuǎn)錄酶M-MLV(Promega))。反轉(zhuǎn)錄在37℃進(jìn)行1 h,然后于70℃滅活反轉(zhuǎn)錄酶。產(chǎn)物用Real-time PCR Master Mix(TOYOBO)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量分析。引物序列見表1。

1.5 Western blotting分析

將收獲的24孔板的細(xì)胞,每孔用40 μL 1× SDS加樣緩沖液裂解,裂解液轉(zhuǎn)移到1.5 mL的離心管中。裂解液樣品用沸水煮10 min,隨后高速離心10 min。樣品電泳后,轉(zhuǎn)印到 PVDF膜,用 BSA封閉膜。PDIP38的兔源多克隆抗體由瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院細(xì)胞與分子生物學(xué)系的 Mario M.Müller教授惠贈(zèng)。辣根過氧化物酶標(biāo)記的抗兔二抗購(gòu)自北京天根生物工程公司。化學(xué)發(fā)光試劑為West Pico化學(xué)發(fā)光底物試劑盒(北京天根)。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果

2.1 對(duì)PDIP38 mRNA上的miRNA結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行生物信息學(xué)分析

鑒于PDIP38在小鼠胚胎干細(xì)胞R1以及其形成類胚體以后的表達(dá)變化,我們認(rèn)為miRNA在胚胎干細(xì)胞分化過程中對(duì) PDIP38蛋白表達(dá)有重要的調(diào)節(jié)作用。為了驗(yàn)證我們的假設(shè),利用 microInspector軟件對(duì)PDIP38基因能夠結(jié)合的miRNA進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。由于已有報(bào)道m(xù)iRNA的靶位點(diǎn)除了位于3′ UTR外,也可以位于靶基因的編碼框[18-19],所以我們的預(yù)測(cè)也同時(shí)針對(duì)靶基因的編碼框和非翻譯區(qū)序列。如圖1所示,miR-291a-5p和PDIP38的編碼框接近 3′末端的一段區(qū)域有著高度的互補(bǔ)性,在miR-291a-5p的 1~11位堿基區(qū)域(種子區(qū)域?yàn)?2~8位堿基)更是完全配對(duì)。該靶位點(diǎn)的配對(duì)性相當(dāng)穩(wěn)定,自由能為?39.7 kcal/mol。并且在不同種屬中,PDIP38的該區(qū)域附近都有這一個(gè)保守的靶位點(diǎn)序列。這說明,PDIP38很有可能是miR-291a-5p的一個(gè)靶基因。

2.2 熒光素酶報(bào)告基因分析 miR-291a-5p對(duì)PDIP38的調(diào)節(jié)

為了驗(yàn)證PDIP38是否確實(shí)能被miR-291a-5p調(diào)控,我們構(gòu)建了2個(gè)報(bào)告基因載體,一個(gè)包含這一靶位點(diǎn),一個(gè)則不包含,如圖2A所示。將這2個(gè)報(bào)告質(zhì)粒及化學(xué)合成的 miR-291a-5p共轉(zhuǎn)染 293T細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)帶有這一靶位點(diǎn)的報(bào)告基因受到明顯的抑制。而在加入了 miR-291a-5p的反義寡核苷酸后,報(bào)告基因的抑制受到明顯的解除,如圖2B所示。這說明miR-291a-5p可以與PDIP38上的這一靶位點(diǎn)結(jié)合進(jìn)而抑制其蛋白表達(dá)。

2.3 Western blotting驗(yàn)證miR-291a-5p可以在蛋白水平調(diào)節(jié)PDIP38的表達(dá)

為了進(jìn)一步證實(shí),我們將 Flag融合的 PDIP38的完整 ORF和 miRNA或反義核酸共轉(zhuǎn)染入 293T細(xì)胞。觀察當(dāng)靶位點(diǎn)位于ORF區(qū)域時(shí),miR-291a-5p對(duì)PDIP38的調(diào)控是否仍然有效。如圖3所示,當(dāng)靶位點(diǎn)位于ORF區(qū)域時(shí),miR-291a-5p仍然能夠明顯下調(diào)PDIP38的表達(dá)。這種抑制可被miR-291a-5p的反義核酸特異地逆轉(zhuǎn),使PDIP38的表達(dá)得以恢復(fù)。

圖1 預(yù)測(cè)PDIP38 mRNA上miR-291a-5p的靶位點(diǎn)Fig.1 Predicted target site of miR-291a-5p on PDIP38 mRNA.(A)The base pairing between miR-291a-5p and its target site on PDIP38 mRNA.(B)The conservation of the miR-291a-5p target site.

圖2 熒光素酶報(bào)告基因分析miR-291a-5p對(duì)PDIP38的調(diào)節(jié)(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)1次,*P<0.05;**P<0.01)Fig.2 Identification of miR-291a-5p regulating the expression of PDIP38 by luciferase reporter assay.(A)The schematic diagram of the reporter plasmids with or without target site.(B)The regulatiuon of miR-291a-5p on the target site of PDIP38 mRNA analyzed by luciferase assay.miR-NC: negative control;AS: miRNA inhibitor(antisense).Data shown were±svalues from three independent experiments performed in duplicate(*P<0.05; **P<0.01).

圖3 miR-291a-5p抑制外源的Flag標(biāo)記的PDIP38的表達(dá)(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,*P<0.05)Fig.3 miR-291a-5p inhibitted the expression of exogenous Flag tagged PDIP38.Data shown were±svalues from three independent experiments(*P<0.05).

2.4 在胚胎干細(xì)胞R1中證實(shí)miR-291a-5p可以調(diào)節(jié)內(nèi)源性PDIP38蛋白的表達(dá)

最后,我們檢測(cè)了胚胎干細(xì)胞系 R1內(nèi)源的PDIP38表達(dá)是否也受miR-291a-5p調(diào)節(jié)。圖4A表明在轉(zhuǎn)染了miR-291a-5p以后,內(nèi)源的PDIP38明顯下調(diào)。而用反義核酸抑制了 miR-291a-5p以后,PDIP38的表達(dá)也顯著回升。同時(shí),PDIP38的mRNA則沒有明顯變化(圖4B)。這說明miR-291a-5p是在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制PDIP38的表達(dá)。

3 討論

miRNA是近年發(fā)現(xiàn)的一類新的非編碼調(diào)節(jié)性小RNA。研究發(fā)現(xiàn)miRNA廣泛參與了生物體的各種生理過程。miR-291a-5p是在胚胎干細(xì)胞中特異表達(dá)的miRNA基因簇中的一個(gè)成員。高度的表達(dá)特異性表明這些 miRNA可能在維持胚胎干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞的低分化狀態(tài)中發(fā)揮一定的作用。但是,目前為止這些miRNA的具體功能尚未得到證實(shí)。

圖4 miRNA基因簇抑制內(nèi)源PDIP38蛋白的表達(dá)差異Fig.4 The differentiation of inhibitted the protein of endogenous PDI38 by miRNA.(A)miR-291a-5p inhibitted the protein expression of endogenous PDIP38.(B)miR-291a-5p did not inhit the mRNA of PDIP38.Data shown were±svalues from three independent experiments(**P<0.01).

miR-291a是從小鼠的胚胎干細(xì)胞中克隆到的一個(gè)miRNA基因簇成員,該miRNA基因簇約在2.2 kb以內(nèi),包含 7個(gè) miRNA發(fā)夾結(jié)構(gòu)——miR-290、miR-291a、miR-291b、miR-292、miR-293、miR-294和miR-295[10,16]。目前在大鼠中只發(fā)現(xiàn)有miR-290、miR-291a和miR-292,也是成簇分布的[15]。尚未在人類中發(fā)現(xiàn)這一miRNA簇的同源物。研究發(fā)現(xiàn),此基因簇是胚胎干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞中特有的miRNA[16]。其中 miR-291a-3p、miR-291b-3p、miR-294、miR-295可促進(jìn)因細(xì)胞周期的進(jìn)程(從G1期轉(zhuǎn)變到S期),可能進(jìn)而因此介導(dǎo)了干細(xì)胞的增殖[16,20]。最近的研究揭示miR-291-3p、miR-294、miR-295可以提高Oct4、Sox2、Klf4誘導(dǎo)的細(xì)胞重編程效率[20]。此外,人們對(duì)這一基因簇上的miRNA的功能還知之甚少。

PDIP38的功能目前還了解不多,已有的研究結(jié)果證明PDIP38可以和PCNA結(jié)合[11],而PCNA在DNA復(fù)制過程中可以募集DNA聚合酶δ到DNA上,通過修復(fù)損傷的 DNA來提高前導(dǎo)鏈的合成效率[12]。此外,PDIP38在整個(gè)有絲分裂的過程中都定位于有絲分裂的紡錘體[13-14]。2009年Lyle等[15]的研究則證明 PDIP38可能是動(dòng)脈粥樣硬化和血管狹窄等血管疾病的新的治療靶點(diǎn),而這些功能都是通過影響血管平滑肌細(xì)胞中的活性氧水平以及動(dòng)態(tài)細(xì)胞骨架重塑來實(shí)現(xiàn)的。

我們的前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn) PDIP38在小鼠胚胎干細(xì)胞R1中有表達(dá),在R1形成類胚體分化以后其蛋白表達(dá)顯著升高,而其mRNA表達(dá)則無明顯變化,這使我們想到了 miRNA可能在此分化過程中發(fā)揮重要作用。為了深入了解PDIP38在胚胎干細(xì)胞分化中的功能以及是否通過miRNA調(diào)節(jié)其蛋白表達(dá),我們通過生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)到了胚胎干細(xì)胞中高表達(dá)的 miRNA——miR-291a-5p可能調(diào)節(jié)其表達(dá),并首先在 293T細(xì)胞中通過熒光素酶報(bào)告基因以及Western blotting等方法證實(shí)了其能夠顯著抑制PDIP38蛋白的表達(dá)水平,而轉(zhuǎn)染miR-291a-5p的反義核酸則能夠逆轉(zhuǎn)這種抑制作用。為了進(jìn)一步確認(rèn)此抑制作用,我們將 miR-291a-5p轉(zhuǎn)染入胚胎干細(xì)胞R1中,同樣證實(shí)了其對(duì)PDIP38蛋白表達(dá)的抑制作用。采用多種實(shí)驗(yàn)方法,針對(duì)內(nèi)源表達(dá)和外源表達(dá)的PDIP38以及從過表達(dá)miRNA和抑制miRNA表達(dá)等多個(gè)角度的論證使我們更加明確了 miR-291a-5p對(duì) PDIP38的抑制作用。我們推測(cè),PDIP38和PCNA、DNA聚合酶δ以及紡錘體蛋白結(jié)合以后將發(fā)揮負(fù)調(diào)控 DNA合成、細(xì)胞分裂和細(xì)胞周期的作用。而在增殖旺盛的干細(xì)胞內(nèi),miR-291a-5p可能通過負(fù)調(diào)節(jié)PDIP38促進(jìn)了DNA的復(fù)制、細(xì)胞分裂,進(jìn)而維持了干細(xì)胞的高增殖能力。

綜上所述,我們從多個(gè)角度證明了 PDIP38是miR-291a-5p的一個(gè)靶基因。這是到目前為止國(guó)際上鑒定的第一個(gè) miR-291a-5p的靶基因。這一信息對(duì)于進(jìn)一步了解PDIP38以及miR-291a-5p在胚胎干細(xì)胞分化以及細(xì)胞分裂和遷移中的功能提供了重要的線索。

REFERENCES

[1]Bartel DP.MicroRNAs: genomics, biogenesis,mechanism, and function.Cell, 2004, 116: 281?297.

[2]Brodersen P, Voinnet O.Revisiting the principles of microRNA target recognition and mode of action.Nat Rev Mol Cell Biol, 2009, 10: 141?148.

[3]Bushati N, Cohen SM.microRNA functions.Annu Rev Cell Dev Biol, 2007, 23: 175?205.

[4]Williams AE.Functional aspects of animal microRNAs.Cell Mol Life Sci, 2008, 65: 545?562.

[5]Schickel R, Boyerinas B, Park SM,et al.MicroRNAs: key players in the immune system, differentiation,tumorigenesis and cell death.Oncogene, 2008, 27:5959?5974.

[6]Kloosterman WP, Plasterk RH.The diverse functions of microRNAs in animal development and disease.Dev Cell,2006, 11: 441?450.

[7]Wienholds E, Plasterk RH.MicroRNA function in animal development.FEBS Lett, 2005, 579: 5911?5922.

[8]Landgraf P, Rusu M, Sheridan R,et al.A mammalian microRNA expression atlas based on small RNA library sequencing.Cell, 2007, 129: 1401?1414.

[9]Laurent LC.MicroRNAs in embryonic stem cells and early embryonic development.J Cell Mol Med, 2008, 12:2181?2188.

[10]Gangaraju VK, Lin H.MicroRNAs: key regulators of stem cells.Nat Rev Mol Cell Biol, 2009, 10: 116?125.

[11]Liu L, Rodriguez-Belmonte EM, Mazloum N,et al.Identification of a novel protein, PDIP38, that interacts with the p50 subunit of DNA polymerase delta and proliferating cell nuclear antigen.J Biol Chem, 2003, 278:10041?10047.

[12]Moldovan GL, Pfander B, Jentsch S.PCNA, the maestro of the replication fork.Cell, 2007, 129: 665?679.

[13]Cheng X, Kanki T, Fukuoh A,et al.PDIP38 associates with proteins constituting the mitochondrial DNA nucleoid.J Biochem, 2005, 138: 673?678.

[14]Klaile E, Kukalev A, Obrink B,et al.PDIP38 is a novel mitotic spindle-associated protein that affects spindle organization and chromosome segregation.Cell Cycle,2008, 7: 3180?3186.

[15]Lyle AN, Deshpande NN, Taniyama Y,et al.Poldip2, a novel regulator of Nox4 and cytoskeletal integrity in vascular smooth muscle cells.Circ Res, 2009, 105:249?259.

[16]Houbaviy HB, Murray MF, Sharp PA.Embryonic stem cell-specific MicroRNAs.Dev Cell, 2003, 5: 351?358.

[17]Wang Y, Baskerville S, Shenoy A,et al.Embryonic stem cell-specific microRNAs regulate the G1-S transition and promote rapid proliferation.Nat Genet, 2008, 40:1478?1483.

[18]Duursma AM, Kedde M, Schrier M,et al.miR-148 targets human DNMT3b protein coding region.RNA, 2008, 14:872?877.

[19]Tay Y, Zhang J, Thomson AM,et al.MicroRNAs to Nanog, Oct4 and Sox2 coding regions modulate embryonic stem cell differentiation.Nature, 2008, 455:1124?1128.

[20]Judson RL, Babiarz JE, Venere M,et al.Embryonic stem cell-specific microRNAs promote induced pluripotency.Nat Biotechnol, 2009, 27: 459?461.

DNA polymerase delta-interacting protein 38 is a target gene of microRNA-291a-5p

Deqiu Lin, and Liaohua Lin
College of Life Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China

Received:February 9, 2010;Accepted:May 20, 2010

Supported by:National Natural Science Foundation of China(No.30430490).

Corresponding author:Deqiu Lin.Tel/Fax: +86-20-85211420; E-mail: lindq168@scnu.edu.cn國(guó)家自然科學(xué)基金(No.30430490)資助。

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