lncRNA OCC-1通過破壞HuR蛋白的穩(wěn)定抑制結直腸癌細胞的生長[1]

OCC-1是結直腸癌中最早注釋的lncRNA之一。然而，它的功能在很大程度上仍不為人所知。四川大學的研究人員研究發(fā)現(xiàn)OCC-1在結直腸癌中發(fā)揮致癌作用。在體內和體外試驗中，敲除OCC-1可促進細胞生長，這在很大程度上是由于其抑制G0到G1和G1到S期細胞周期轉變的能力。此外，過表達OCC-1可以抑制OCC-1敲除細胞的生長。癌癥相關的RNA結合蛋白HuR (ELAVL1)可以結合并穩(wěn)定成千上萬的mRNA。OCC-1通過與HuR結合并破壞其穩(wěn)定性而發(fā)揮作用。OCC-1增強了泛素E3連接酶β-TrCP1與HuR的結合，使HuR易受泛素化和降解的影響，從而降低HuR及其靶mRNA（包括與癌癥癌細胞生長直接相關的mRNA）的表達水平。這些發(fā)現(xiàn)揭示了lncRNA OCC-1可以通過調節(jié)RNA結合蛋白HuR的穩(wěn)定性，在轉錄后水平上調節(jié)大量mRNA的表達水平。

研究路線圖：

研究結果：

圖1 OCC-1在結直腸癌中發(fā)揮致癌作用。(A)對兩組獨立的臨床樣本基因表達數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)在結直腸癌晚期腫瘤(T)期，OCC-1表達顯著下調。(B) RNA FISH發(fā)現(xiàn)OCC-1在Caco-2和HCT116細胞中主要分布于細胞質。(C) RT-qPCR分析顯示，在Caco-2和HCT116細胞中兩個獨立的shRNAs（RNA干擾片段）可有效降低OCC-1 RNA的水平。(D) CCK-8檢測顯示，在Caco-2和HCT116細胞中，OCC-1被敲除后細胞增殖顯著增加。(E) Ki67染色顯示，OCC-1敲除細胞中Ki67陽性增殖細胞的比例明顯高于對照組。(F) FACS分析顯示OCC-1敲除后，Caco-2細胞的細胞周期分布情況。(G)菌落形成實驗表明，OCC-1敲除細胞比對照細胞形成更多的菌落。

圖2體內敲除OCC-1促進結直腸癌細胞的生長。通過皮下注射OCC-1敲除細胞到BALB/c裸鼠的兩翼，進行成瘤實驗研究。

圖3在OCC-1敲除的細胞中過表達OCC-1抑制細胞生長。

圖4在Caco-2細胞系中，敲除OCC-1增加細胞生長相關基因的表達。

圖5OCC-1和HuR蛋白的作用關系。(A) RNA pull-down實驗和western blot證實HuR作為蛋白伴侶特異性結合OCC-1 3’UTR。EGFP RNA為RNA對照。ACTB和GAPDH是蛋白質對照。(B) RIP證實OCC-1與HuR在Caco-2細胞中的關系。GAPDH mRNA被用作non-HuR靶基因對照。(C) OCC-1型矯形器3’UTR的示意圖顯示了HuR的結合motifs。(D)維恩圖展示了OCC-1抑制基因顯著富集于早前的CLIP實驗確定的HuR靶基因集合中。大約74%的OCC-1抑制基因在芯片分析中也是HuR靶基因。(E) RIP實驗顯示，6個被選中的OCC-1抑制基因Caco-2細胞中也與HuR發(fā)生了相互作用。(F) RT-qPCR(左)和western blot(右)結果顯示靶向HuR的干擾片段顯著降低HuR的mRNA和蛋白表達水平。(G) RT-qPCR分析顯示，敲除HuR后，OCC-1和6個被選擇的OCC-1抑制基因的表達都下調。

圖6 OCC-1通過增強HuR與泛素E3連接酶β-TrCP1的結合，促進HuR的泛素化和降解。

1.         Lan, Y., et al., Long noncoding RNA OCC-1 suppresses cell growth through destabilizing HuR protein in colorectal cancer. Nucleic Acids Res, 2018. 46(11): p. 5809-5821. (IF=11.561)