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Nat Commun:北京大学郑晓峰研究组发表核糖体酶蛋白成果

摘要 : 2016年8月1日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了北京大学生命科学学院郑晓峰教授研究组题为“The ATPase hCINAP regulates 18S rRNA processing and is essential for embryogenesis and tumour growth”的研究论文。

2016年8月1日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了北京大学生命科学学院郑晓峰教授研究组、北京大学肿瘤医院季加孚教授和中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风院士合作的题为“The ATPase hCINAP regulates 18S rRNA processing and is essential for embryogenesis and tumour growth”研究论文。研究首次揭示了人类hCINAP蛋白在核糖体18S rRNA剪切中的调控作用和分子机理,以及在肿瘤细胞增殖中的调控作用。 郑晓峰研究组白冬梅博士为该论文的第一作者,郑晓峰教授为论文通讯作者。

核糖体是维持细胞生长和个体生存必不可少的细胞器。核糖体RNA的修饰及剪切是核糖体合成中的重要事件,核糖体组装相关因子的突变将导致严重的血液系统遗传性疾病并增大恶性肿瘤的发病几率。目前,对人类细胞中rRNA剪切的详细机制尚不清楚。

hCINAP是一个具有腺苷酸激酶AK和ATPase活性的蛋白,郑晓峰课题组在以往的研究中,揭示了该蛋白在Cajal body的形成(Cell Mol Life Sci, 2010),p53信号通路(Oncogene, 2012)和NF-κB活性调控(J Mol Cell Biol, 2015)中的重要作用。在近期研究中,该课题组揭示了hCINAP分别通过与核糖体蛋白RPS14和内切酶Nob1的相互作用,在人类核糖体18S rRNA的剪切和核糖体的组装中发挥重要的调控作用。更为重要的是,该研究发现hCINAP在人类多种癌症组织中的表达水平显著上调,与结肠癌患者较差的预后显著相关。在肿瘤细胞中敲低hCINAP的表达将引发细胞周期阻滞,促进细胞凋亡,并最终抑制肿瘤细胞成瘤。hCINAP的高表达促进核糖体组装并选择性地上调促癌相关基因mRNA的翻译效率,从而有利于肿瘤细胞增殖。该研究结果为进一步揭示核糖体在人类癌症发生发展中的调控功能提供了重要线索。

 

A

郑晓峰-1

B

郑晓峰-2

(A)hCINAP调控18S rRNA前体剪切的分子机制。(B) hCINAP调控核糖体组装和肿瘤发生的作用模型。

原文链接:

The ATPase hCINAP regulates 18S rRNA processing and is essential for embryogenesis and tumour growth

原文摘要:

Dysfunctions in ribosome biogenesis cause developmental defects and increased cancer susceptibility; however, the connection between ribosome assembly and tumorigenesis remains unestablished. Here we show that hCINAP (also named AK6) is required for human 18S rRNA processing and 40S subunit assembly. Homozygous CINAP−/− mice show embryonic lethality. The heterozygotes are viable and show defects in 18S rRNA processing, wheras no delayed cell growth is observed. However, during rapid growth, CINAP haploinsufficiency impairs protein synthesis. Consistently, hCINAP depletion in fast-growing cancer cells inhibits ribosome assembly and abolishes tumorigenesis. These data demonstrate that hCINAP reduction is a specific rate-limiting controller during rapid growth. Notably, hCINAP is highly expressed in cancers and correlated with a worse prognosis. Genome-wide polysome profiling shows that hCINAP selectively modulates cancer-associated translatome to promote malignancy. Our results connect the role of hCINAP in ribosome assembly with tumorigenesis. Modulation of hCINAP expression may be a promising target for cancer therapy.

来源: Nature Communications 浏览次数:62

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