Cell Research:中国科技大学证实CCAR1 5′非翻译区(UTR)为miR-1254的一种
2016年3月22日,国际著名细胞生物学期刊《Cell Research》在线发表了来自中国科技大学、安徽医科大学等机构的研究人员的一篇研究成果,该研究证实CCAR1 5′非翻译区(UTR)作为miR-1254的一种自然的miRNA增强子(miRancer)可使得他莫昔芬(tamoxifen)耐药的乳腺癌细胞对这一药物恢复敏感。中国科技大学生科院李高鹏和吴小莉是论文的共同第一作者,中国科技大学的朱涛(Tao Zhu)教授是这篇论文的通讯作者。
乳腺癌是目前全世界发病率最高的癌症之一,近些年来,乳腺癌在中国的发病率也在迅速增加,为患者及家人造成了巨大的痛苦,也为国家加重了经济负担。他莫昔芬用于治疗乳腺癌病人依赖于雌激素受体(ER)的存在,但大约一半ER阳性的病人会发展为耐药性表型,可能的原因有:他莫昔芬的药理学特性,ER结构及功能的改变,肿瘤环境和肿瘤细胞遗传性改变的相互作用等,但关于耐药性产生的机制仍不明确。
micrornA是一类长度约为20-22nt的内源性小非编码RNA,可以通过自身5'端2-8位的核苷酸和靶mRNA的3'UTR上的部分区域互补配对,影响靶基因mRNA的翻译效率以及mRNA的稳定性,从而调控靶基因的最终表达以致调控众多的细胞功能。有研究在体外证实了,miR-1254在乳腺癌发生发展以及他莫昔芬耐药中的重要作用。
在这篇文章中,研究人员报告称发现miR-1254与细胞周期及凋亡调控因子1 (CCAR1)的5′UTR的结构化元件发生了互作,这种互作提高了两者的稳定性。他们证实当结合靶标的未结构化位点时,miR-1254也可以发挥抑制子作用。有意思地是,结构化的miR-1254靶向位点扮演了功能性的RNA模体传感元件,和促进miR-1254表达的独立RNA功能元件两重角色。人工设计的miRNA增强子——“miRancers”可以稳定和提高目的miRNAs的活性。研究人员进一步证实CCAR1 5′UTR作为一种自然的miRancer,可使得他莫昔芬耐药的乳腺癌细胞对这一药物恢复敏感。
由此,这项研究提供了miRNA发挥功能的一种新模式,高度结构化的包含miRancer样模体的RNA片段或miRancer分子特异性与miRNAs互作,导致了相互稳定
原文链接:
CCAR1 5′ UTR as a natural miRancer of miR-1254 overrides tamoxifen resistance
原文摘要:
MicroRNAs (miRNAs) typically bind to unstructured miRNA-binding sites in target RNAs, leading to a mutual repression of expression. Here, we report that miR-1254 interacts with structured elements in cell cycle and apoptosis regulator 1 (CCAR1) 5′ untranslated region (UTR) and this interaction enhances the stability of both molecules. miR-1254 can also act as a repressor when binding to unstructured sites in its targets. Interestingly, structured miR-1254-targeting sites act as both a functional RNA motif-sensing unit, and an independent RNA functional unit that enhances miR-1254 expression. Artificially designed miRNA enhancers, termed “miRancers”, can stabilize and enhance the activity of miRNAs of interest. We further demonstrate that CCAR1 5′ UTR as a natural miRancer of endogenous miR-1254 re-sensitizes tamoxifen-resistant breast cancer cells to tamoxifen. Thus, our study presents a novel model of miRNA function, wherein highly structured miRancer-like motif-containing RNA fragments or miRancer molecules specifically interact with miRNAs, leading to reciprocal stabilization.
作者:朱涛