冷诱导rna结合蛋白结构及功能的研究进展

《冷诱导rna结合蛋白结构及功能的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、冷诱导RNA结合蛋白结构及功能的研究进展【摘要】冷诱导RNA结合蛋白(coldinducibleRNA-bindingprotein，CIRP)是一种应激反应蛋白，伴随紫外线照射、冷应激及缺氧等过程而过量表达。研究证实，CIRP无论是在核酸结构上，还是在氨基酸结构上都是高度保守，具有较高的同源性，其细胞定位和生理功能可能具有组织特异性;CIRP不仅具有介导冷诱导的细胞生长抑制作用，而且可能参与人和动物紫外线照射应激、缺氧应激、肿瘤发生，以及肿瘤抑制等多种生理病理过程。因此，深入开展CIRP的功能性研究和应用性研究具有重要的基础研究价值和

2、临床医学应用前景。【关键词】冷诱导RNA结合蛋白;应激反应;肿瘤　　低温对细胞的作用包括：降低细胞的耗氧量和代谢率，调节氧化还原和改变基因的表达[1、2]。低温冷适应的分子机制，尤其对哺乳动物细胞，目前了解得很少。对寒冷的反应包括：调节转录、翻译、细胞骨架、细胞周期和代谢等过程[3、4]。许多研究发现，细胞处在亚低温(32℃)时，即使只有一瞬间，其内部所发生的变化远比我们目前已了解得要多得多。一旦机体暴露在低温环境下，特定的冷休克蛋白立即做出反应，确保细胞或机体能快速的适应环境。虽然在过去的十几年里大量的冷休克蛋白被发现，但是迄今为止仅

3、有两种被较好的定性：即冷诱导RNA结合蛋白(cold-inducibleRNA-bindingprotein，CIRP)和RNA结合基础蛋白3[5]。本文就CIRP做一个综述。　　1CIRP的发现与结构　　CIRP最早是在转录的研究中被发现，当紫外线(UV)或与UV相似的药物损伤DAN时，CIRP即被诱导产生，且以UV剂量依赖的方式增加[6]。后来发现在亚低温状态下，CIRP亦出现高表达[6]。Xue等通过体外细胞培养，在冷应激1~3h后探测到CIRP，在12h表达最高，意味着CIRP是在亚低温环境中最早的应激产物之一。CIRP在成年老

4、鼠的睾丸、肺、心脏、肾、海马和大脑皮质中持续表达[7]。在雄性生殖细胞中CIRP水平根据不同发育阶段而改变[8]。CIRP位于染色体19p13.3位点上，CIRP蛋白含有172个氨基酸，两个确定的区域。第一个是RNA结合区域(RMMmotif)，它在不同物种及与RNA结合中高度保守。RRM是被充分鉴定的RNA结合基序之一，大约由90个氨基酸构成，包含两个高度保守序列(一个为八聚体，另一个为六聚体)，分别被定名为核糖核蛋白1(ribonucleoprotein1，RNP1)和核糖核蛋白2(RNP2)，还含有许多其他的保守性氨基酸(多数为疏

5、水性氨基酸)。第二是富含甘氨酸的区域(RGGmotif)，功能目前尚不明确。　　2CIRP与应激反应　　绝大多数真核细胞mRNAs(~90%)是通过帽子依赖(cap-dependent)机制进行翻译。而这个翻译机制在应激状态时受到抑制，由内部核糖体进入位点(IRES，internalribosomeentrysite)(约占细胞mRNAs的10%)机制代替帽子依赖机制进行翻译[9]。研究证实cirp在亚低温等应激环境中，其转录物结构最完整，显示强大的IRES活性[10]。CIRP常常蓄积在一些应急颗粒中(应急颗粒是细胞代谢时期在翻译过程

6、中沉默的mRNAs累积的地方)，能调控和聚合特殊mRNAs进入应急颗粒[11、12]。CIRP的核质分布由它C末端区域的甲基化来控制[11]。在低温、UV照射、缺氧等应激条件下CIRP表达增加，从细胞核转移到胞浆，和有限的几种RNA(包括几个应急诱导分子)相结合，参与DNA损伤的修复、转录后的调节和增加蛋白质的翻译[13]，起到细胞保护作用[14、15]，被认为是一种应激反应蛋白。可以推测在应激状况下，CIRP在细胞内的位置可能对mRNA转录或翻译起到决定性的作用。在UV应激反应的模型中，通过直接干预CIRPmRNAs的3'-UTR，已

7、经发现了几个CIRP的作用靶点[13]。CIRP特异性地结合到复制蛋白A(thereplicationproteinA，RPA2)和硫氧还蛋白(thioredoxin，TRX)mRNAs的3'-UTR上。RPA2和TRX是两种能增加细胞或机体对应激反应适应性能力的蛋白[16、17]。TRX是一种普遍存在的多功能的蛋白，它通过清除(quenching)氧自由基调节细胞信号[18]。而RPA2是肿瘤克隆增生的指标，是肿瘤治疗的靶点[19]。除了因UV照射后应急和低氧而产生的翻译后修饰如甲基化以外，CIRP也被GSK3β激酶磷酸化而转移到细胞

8、浆，和TRX转录物结合并通过与整个转录相互作用而增加翻译[20]。在不同的应急状态中，影响CIRP磷酸化的激酶应需要进一步研究，从而能了解这些基因的功能。另外，亚低温的脑保护作用已被肯定，CIRP是否扮演了