Cell Rep：一種蛋白如何推動腫瘤轉移

日期：2016-05-20 09:13:10

最近，加州大學圣塔克魯茲分校的分子、細胞和發育生物學副教授Jeremy Sanford發現，他一直在研究的一個蛋白質，似乎對于推動癌細胞的擴散和轉移，發揮著重要的作用。這個蛋白質被稱為IGF2BP3，表示“胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3”。

IGF2BP3通常活躍在胎兒組織中，在大多數成人組織中是探測不到的。但是，在很多類型侵襲性癌癥中，該蛋白是被重新激活的，并與實體腫瘤和白血病的預后不良相關。這些研究結果來自于Sanford的實驗室，于5月19日發表在《Cell Reports》，指出了這種蛋白質推動腫瘤轉移的一種可能機制。

在這項研究中，Sanford和他的同事在胰腺癌細胞中發現了一個廣泛的、惡性腫瘤相關的基因表達回路，是由IGF2BP3調控的。Sanford說：“我們還沒有確定這種相互作用的細節，但它指出了IGF2BP3如何通過影響癌癥生物學相關基因的表達、而驅動腫瘤轉移的機制。”

基因表達涉及幾個步驟，調控可能發生在這個過程中的不同步驟上。當一個蛋白質編碼基因被打開時，其DNA序列被復制到一個信使RNA分子中，然后被翻譯成蛋白質，執行特定的功能。許多調控因素控制著哪些基因被轉錄成信使RNA以及轉錄時間。對于RNA結合蛋白我們還了解甚少，比如IGF2BP3，在轉錄發生后它與信使核糖核酸本身相互作用，調節著基因的表達。

在這項新的研究中，Sanford研究小組在胰腺癌細胞中確定了由IGF2BP3調控的164個信使RNA。他們發現，大多數的靶RNAs編碼的蛋白質，在癌癥生物學發揮一定作用，如細胞遷移、增殖和粘附。

IGF2BP3對不同的靶標有不同的影響，從而增加了一些蛋白質的表達，而減少了其他一些蛋白質的表達。這種雙重活性可能取決于蛋白質與由microRNA介導的一個重要基因沉默途徑之間如何相互作用。MicroRNAs可以通過結合信使RNA，作為RNA誘導的沉默基因表達復合物(RISC)的一部分，而有助于沉默基因表達。

Sanford說：“它基本上是由microRNA構成的一種具有導向系統的小分子機器，它通過阻斷信使RNA的翻譯而沉默基因。當我們確定IGF2BP3相互作用的位置時，我們注意到，它們很多與RISC的結合位點重疊。”

在某些情況下，IGF2BP3可能與microRNAs競爭信使RNA上的結合位點，從而干擾沉默復合物。在其他情況下，IGF2BP3似乎可增強RISC復合物的功能。

Sanford說：“我們不知道‘IGF2BP3蛋白質與RISC復合物相互作用’的確切機制，但是它給了我們很多信息，來調查這個有趣的相互作用網絡交互。這也表明，干擾IGF2BP3及其靶標之間相互作用的治療方法，可能會有效地減少某些腫瘤的侵襲性。”

今年3月份，Sanford帶領的研究小組發現，IGF2BP3蛋白質在急性淋巴細胞白血病（ALL）中是過剩的，在IGF2BP3與B細胞白血病的情況下，RNA結合蛋白的整體效果是，通過改變大量基因的表達，促進B細胞的增殖。