上海生科院沈南教授miRNA介導的編碼區同義SNP的功能研究

2020-11-29 生物谷

    近年來，越來越多的研究證實一種小分子RNA——microRNA（miRNA）與高等動植物大量基因的調節有關，並且還與癌症等人類疾病有關。這種分子的研究也是近年來生命科學領域一個越來越熱的研究聚焦點。

    來自中科院上海生命科學研究院的沈南教授的研究組對miRNA介導的編碼區同義SNP的功能進行了深入的研究。 

     通過結合生物信息學分析，研究組對報告基因螢光素酶（luciferase）的編碼區進行定點突變（同義突變），使其與miR-10a的「種子區域」完全配對。 

    研究人員在對293T細胞的miR-10a的表達水平進行定量，發現293T細胞內源性表達較高水平的miR-10a。 

    當分別將突變的螢光素酶基因表達載體（實驗組）和未突變的螢光素酶基因表達載體（對照組）轉染293T細胞時，研究組得到的實驗結果與預期結果一致：與對照相比，突變的螢光素酶的表達明顯下調。 

    當進一步外源性過表達miR-10a後，突變與未突變的螢光素酶的表達都會下降，但是突變的螢光素酶的表達下降幅度更大——這意味著，編碼區的同義突變可通過miRNA來影響基因的表達從而發揮功能。 

    接著，研究組利用生物信息學方法，在與炎症相關的基因中尋找能影響miRNA調節作用的同義SNP。結果發現幹擾素β（IFNB）編碼區裡的一個同義SNP（rs1051922，C/T）可能會影響到miR-98的結合：rs1051922-C和mir-98  5』端第8位核苷酸G形成C：G強配對，而rs1051922-T則只能形成U：G弱配對。 

    於是，該研究組構建了兩種不同基因型的IFNB1表達載體（IFNB1-C，IFNB1-T），分別將它們與miR-98過表達載體共轉293T細胞之後，ELESA檢測發現IFNB1-C的表達水平比IFNB1-T明顯要低。 

    293細胞是轉染腺病毒E1A基因的人腎上皮細胞系，293T細胞由293細胞派生，同時表達SV40大T抗原，含有SV40複製起始點與啟動子區的質粒可以複製。用Ca3(PO4)2轉染效率可高達50%。蛋白表達水平高，轉染後2-3天用鹼性磷酸酶分析可較容易地檢測到表達的蛋白。瞬時轉染293T細胞是過表達蛋白並獲得細胞內及細胞外（分泌的或膜）蛋白的便捷方式。 

    沈南，生物化學與分子生物學教授，主要研究方向是系統性紅斑狼瘡發病機理的研究。 

    沈教授近年主攻SLE的分子遺傳機制，在國內率先建立高效敏感基因突變篩選鑑定體系及表達定量體系，開展了一系列有關狼瘡疾病相關基因的研究。在國際上首先發現並證實三種基因編碼區的突變及建立了凋亡基因表達譜，發現了狼瘡病人具有獨特的表達特徵，發現了多個基因位點與狼瘡發病相關聯，為最終闡明SLE的致病基因奠定了基礎。目前主要致力於系統性紅斑狼瘡發病機理的研究，主要集中在狼瘡易感基因、幹擾素通路、調節性T細胞等的研究。目前已完成10項研究課題，其中國家自然基金2項，省部級7項，目前在研的國家自然基金1項。

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