WD40编码的P53 RNA反义转录子基因和蛋白的功能研究.docVIP

WD40编码的P53 RNA反义转录子基因和蛋白的功能研究 　　WD40编码的P53 RNA反义转录子(WD40-encoding RNA antisense to P53，WRAP53)与P53mRNA相互作用可维护内源性P53 mRNA水平的稳定，进一步诱导P53的表达，从而发挥P53的肿瘤抑制功能，参与细胞周期阻滞、衰老、程序性死亡、自噬和新陈代谢等生化过程。WRAP53蛋白[也称端粒酶卡侯体(Cajal body，CB)蛋白1(telomerase Cajal body protein1，TCAB1)或WDR79]是一种端粒酶核心蛋白，为端粒酶全酶里的一个新的亚单位。端粒酶全酶在维持端粒长度过程中发挥着重要的作用。健康的体细胞随着细胞增殖，其端粒长度逐渐缩短。随着细胞分裂次数的增加，DNA每复制1次，端粒就丢失20~50 bp，当端粒缩短到一定程度时，就失去了保护染色体末端的功能。 　　1 WRAP53基因及其功能 　　1.1 WRAP53基因 　　WRAP53经基因命名委员会通过并认可，为官方名称。WRAP53基因号为55 135，位于染色体17p13，全长1 837 bp，其开放阅读框1 647 bp。该基因有1alpha;、1beta;和1gamma;三个起始外显子，其中1alpha;与P53的第一外显子有高达227 bp反向互补，可转录形成P53的一种天然内源性反义转录子WRAP53。WRAP53和P53重叠区域高度保守，几乎91%的序列在人和老鼠间相同。1beta;位于1alpha;的下游，可转录翻译出WRAP53蛋白。该蛋白质属于WD40家族，涉及细胞程序性死亡、周期调控以及蛋白酶降解和RNA代谢等多个重要生化过程。WRAP53蛋白包含548个氨基，其相对分子质量在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳泳道上为7.5times;104，在人类肿瘤细胞中普遍存在。1gamma;与P53的第一个内含子反向互补。 　　1.2 WRAP53基因的功能 　　P53是一种肿瘤抑制基因，可应对癌基因的激活和其他应激反应时触发细胞周期阻滞和程序性死亡等。在正常情况下，P53起着预防人类癌症的关键性作用。在肿瘤发生中，P53突变是最常见的基因改变，其功能缺失是癌症发生的一个主要因素，而WRAP53对P53的调控对P53发挥抑癌功能起着重要的作用。 　　WRAP53通过结合到P53 mRNA目标片段上，形成WRAP53-P53杂交使内源性P53 mRNA免受降解，从而来维持P53蛋白的水平和生物学功能。这一过程在人骨肉瘤细胞株U2OS、人乳腺癌细胞株MCF-7和人结肠癌细胞系HCT116等细胞中都有存在，是在转录后水平进行调节的。敲除WRAP53后，P53 mRNA和P53蛋白水平会下降。研究显示，靶向WRAP53alpha;的小干扰RNA(small inter-fering RNAfor WRAP53alpha;，siWRAP53alpha;)可将P53 RNA水平下调83%，而siWRAP53beta;和siWRAP53gamma;却没有此功能，且siWRAP53alpha;并不会影响WRAP53的表达水平。这一结果提示，只有外显子1alpha;编码的产物能够调节P53 RNA。研究还显示：P53 mRNA表达水平较WRAP53表达水平高100倍，说明天然反义转录物及其所调节的转录物通常皆是低水平表达的;顺铂即可通过上调WRAP53基因的表达水平从而上调P53的水平，进一步产生抗癌作用。不仅如此，WRAP53基因也可调节突变的P53表达水平。在突变的P53表达的人宫颈癌C33A细胞中，敲除WRAP53基因可使突变的P53 mRNA表达水平降低30%~40%;而这一结果也增大了未来把WRAP53作为靶向目标，治疗与P53突变相关的肿瘤疾病的可能性。 　　2 WRAP53蛋白及其功能 　　2.1 WRAP53蛋白 　　WRAP53蛋白由WRAP53外显子1beta;转录翻译产生。人类端粒酶大小为0.65~2times;109，包括端粒酶反转录酶(telomerase reverse transcriptase，TERT)、端粒酶RNA组分(telomerase RNA component，TERC)以及角化不良蛋白(dyskerin，Dys)及其与Dys有关的蛋白质。研究人员通过高灵敏的质谱鉴别技术纯化Dys复合体后发现了WRAP53，并探测其未知功能，如实现端粒酶在CB中的积累、端粒的延长和运动神经元生存蛋白(survival motor neuron，SMN)定位至CB等。 　　2.2 WRAP53蛋白的功能 　　2.2.1 WRAP53参与CB形成 CB是细胞核内的亚细胞结构