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非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA)是一类蛋白编码功能极低或者不具有蛋白编码潜能的转录本,长度超过200bp的ncRNA为长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA).目前研究发现lncRNA主要通过与蛋白(多数为RNA结合蛋白)、DNA分子或者RNA分子相互作用,在基因转录及转录后调控、翻译及翻译后调控等多个层次发挥重要调节作用,维持细胞的生物学过程。越来越多的研究发现,长链非编码RNA与多种疾病,尤其是肿瘤相关。Gadd45a (growth arrest and DNA damage,生长阻滞和DNA损伤基因)是Gadd蛋白家族成员之一。Gadd45a蛋白是一种应激蛋白,多种应激情况均可诱导Gadd45a蛋白的表达。Gadd45a蛋白主要通过与其他蛋白相互作用,参与细胞周期调控、DNA损伤修复及细胞凋亡等。Gadd45a蛋白在多种肿瘤中低表达,通过抑制细胞生长、侵袭转移、肿瘤血管形成等功能,抑制肿瘤发生发展。近年研究发现Gadd45a蛋白也可以与RNA结合,但是究竟与哪些RNA,尤其是lncRNA结合,与RNA结合后参与什么生物学过程研究尚少。本研究在结肠癌细胞系中利用RNA-蛋白免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)测序方法,探讨与Gadd45a蛋白结合的RNA,特别是lncRNA。测序结果中包括72条长链非编码RNA,我们从中挑选了lncRNA Growth arrest-specific 5(GAS5)作为继续研究的对象。首先用RIP-PCR及RNA pull down实验验证Gadd45a蛋白可以与lncRNA GAS5结合。LncRNA GAS5并不能影响Gadd45a蛋白在细胞中的含量及分布,但是进一步运用过表达和敲降的研究策略,通过免疫共沉淀联合银染实验,得出lncRNA GAS5可以介导Gadd45a蛋白与HSP90蛋白的结合。Gadd45a蛋白与HSP90蛋白结合后,可以竞争性抑制该蛋白与CDC37蛋白的结合。同样,lncRNAGAS5也可通过Gadd45a蛋白抑制HSP90蛋白与CDC37蛋白的结合。HSP90蛋白在99例结肠癌组织及81例正常组织中的表达检测结果显示该蛋白在肿瘤组织中明显高表达,并且还可以作为结肠癌一个独立的预后相关因子。综上所述,本研究通过RIP测出方法发现并验证了一系列可以与Gadd45a蛋白相互作用的mRNA及非编码RNA,尤其是长链非编码RNA.。Gadd45a蛋白可以与lncRNA GAS5相互作用,并且在lncRNA GAS5的协助下与HSP90蛋白结合,从而竞争性抑制该蛋白与其辅助伴侣分子CDC37蛋白的结合,发挥类似HSP90蛋白抑制剂的功能,抑制肿瘤细胞的生长。