SRSF1蛋白和RP mRNA相互作用机制的研究

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性发育是指个体由幼年期向成年期转变并获得生殖能力的过程,该过程的异常将会对人类的生命健康、生活质量带来极其不利的影响。遗传、环境等多种因素都会对性发育的启动产生一定的影响,本实验室前期通过定位克隆的方式在X染色体上发现了一个能够显著影响性发育启动的新基因——miR-505-3p,并在细胞模型和动物模型中验证了其对性发育启动的抑制作用,之后本实验团队对mi R-505-3p的靶基因进行预测,并进行了相应的实验验证,得出的结论是:miR-505-3p能够通过靶向降解其靶基因Srsf1,从而抑制性发育的启动。为了研究SRSF1调控性发育的具体机制,本实验室进行了针对SRSF1蛋白的RNA免疫共沉淀(RIP),结果发现核糖体蛋白mRNA(RP mRNA)的富集倍数存在显著差异;之后本实验室构建了敲低Srsf1的GT1-7细胞(shG1-7),并对shG1-7细胞进行表达谱芯片分析以及测序分析,发现RP mRNA表达量显著上升;这些结果都说明SRSF1与RP mRNA之间可能存在着相互作用,且SRSF1对RP mRNA显示出一种抑制作用,但SRSF1与RP mRNA相互作用的具体机制仍不清楚。之后本实验室又对SRSF1与RP mRNA是否存在特异性的相互作用进行了验证,结果显示SRSF1与RP mRNA之间存在特异性的相互作用。
  基于本实验室前期研究成果,本研究对SRSF1与RP mRNA之间的相互作用机制进行了进一步的解析,主要包括SRSF1与RP mRNA之间的互作方式进行鉴定;以及SRSF1与RP mRNA的互作位置鉴定;期间还涉及核质分离方案的优化以及一种新的核质分离鉴定方法的建立。
  本研究通过能够交联蛋白与RNA之间直接、间接相互作用的甲醛-RIP和只能交联蛋白与RNA之间直接相互作用的紫外-RIP的比较来确定在GT1-7细胞中,SRSF1蛋白与RP mRNA之间是否存在中间体。结果表明当用甲醛作为交联剂时,pulldown组得到的RP mRNA含量与阴性对照得到的RP mRNA含量存在显著差异,且pulldown组由SRSF1富集的RP mRNA含量显著高于阴性对照组中IgG所富集的RP mRNA;而当使用紫外交联时,阴性对照组和pulldown组的RP mRNA含量无明显差异,且都处于很低的水平。由此可得出结论:SRSF1与RP mRNA是间接互作的。
  在进行亚细胞定位研究之前,需要先建立一种核质分离方案并建立一种有效的核质分离鉴定方法。本研究先选择易于培养的293T细胞建立并优化核质分离方案,并在DNA水平上分别选择GAPDH、ND1作为细胞核和细胞质标志基因,基于荧光定量PCR方法定性检测核质分离的效果。随后将本鉴定方法应用于其他种类细胞及组织的核质分离鉴定,结果表明:在293T细胞核质分离之后,GAPDH、ND1在核组、质组中的含量存在明显差异,其中核标志基因GAPDH在细胞核中的比例达到了95%以上,质标志基因ND1在细胞质中的比例也达到了90%左右,这与从RNA水平及蛋白水平鉴定核质分离的结果一致。在其他种类的细胞及组织应用该方法结果显示:细胞核组分中质标志基因ND1含量相比于293T细胞有所增加,但仍可以实现核质分离的鉴定。所以本研究所建立的核质分离质控方法能够实现从DNA水平进行核质分离的鉴定,且该方法更加经济、快捷。
  在确定SRSF1与RP mRNA互作发生在GT1-7细胞的细胞核还是细胞质之前,需要先在GT1-7细胞中摸索到一个合适的核质分离条件,并鉴定核质分离的效果。核质分离后,将分离得到的细胞核和细胞质分别进行甲醛-RIP,结果显示:在细胞质组中,pulldown组由SRSF1富集的RP mRNA含量显著高于阴性对照组中IgG所富集的RP mRNA;而在细胞核组中,阴性对照组和pulldown组的RP mRNA含量无明显差异,且都处于很低的水平。由此可得出结论:SRSF1与RP mRNAs的互作发生在细胞质而不是细胞核。
  综上所述,本研究通过甲醛-RIP和紫外-RIP的比较得知:在GT1-7细胞中,SRSF1与RP mRNA之间的相互作用是间接的;之后本研究又建立了一种更加经济、快捷的核质分离质控方案,该方案能够实现从DNA水平鉴定核质分离;利用新建立的核质分离质控方案在GT1-7细胞中鉴定出核质分离效果后,本研究通过细胞核-RIP和细胞质-RIP的比较得知SRSF1与RP mRNA的相互作用发生于细胞质中。
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