华联特选：siRNA改变miRNA表现,诱导非特定蛋白降解
2013-03-28 来源:本站 点击次数:3384
本月论文精选文章为美国 ISIS 制药公司 Stanley T. Crooke 博士研究团队使用基因转染(transfection)模式，证实低浓度的小干扰RNA(siRNA)可以改变MicroRNA (miRNA)的表现，进而诱导非特定蛋白质的降解。美国 ISIS 制药公司是以反义技术 (Antisense Technology) 针对 RNA 进行药物研发的生技公司，1989 年至今，ISIS 制药公司已成功地针对癌症、新陈代谢、心血管与发炎等疾病发展出许多的 Antisense drugs。反义技术是以疾病相关基因为标靶，设计出能与此基因序列互补的核酸序列(例如：siRNA或miRNA)，以干扰其蛋白质的生成来达到基因治疗之目的。
生物体中，外源性双股 siRNA 与内生性 miRNA 对细胞内基因的调节机制是很相似的，其分子机转均有Ago2 蛋白质与 RISC 复合物参与。研究显示，转染RISC 复合物相关之 siRNA 可以影响内生性 miRNA 的功能，并造成非特定基因表现的改变，其详细的分子调控机制仍有待厘清。研究团队使用 7 种 siRNA 转染3种细胞株，发现在不同的细胞株中，miR-21与miR-16 的表现量都有明显的降低。使用单一种低浓度 (3 nM) 的 FEN1 siRNA 可广泛地降低 16 种 mature miRNA的表现，且变化量与加入的 siRNA 浓度成正相关。RNA-immuno- precipitation 实验证实siRNA 会与 miRNA竞争Ago2 蛋白质，使 miRNA 处于不稳定状态而导致其表现量降低。
为了厘清 siRNA 对 miRNA 是专一性或广泛性地影响，研究团队使用华联人类 miRNA 芯片(Human miRNA OneArray®)发现 siRNA 可以造成不同种类miRNA 的表现量增加、降低或不变。siRNA 诱导 6 种 miRNA 下降的芯片结果经过 qRT-PCR 实验被验证。此外，研究团队更进一步使用华联人类表达谱芯片(Human OneArray®) 证实 siRNA 能干扰 miRNA 下游之 mRNA 的表现。siRNA 对 miRNA 的影响并不仅限于 mRNA层次，其也能影响下游调控之蛋白质表现。研究团队使用 FEN1 siRNA 转染 Hela 细胞后发现，siRNA 能藉由调降 10 种调控 GZMB 与 GZMM mRNA 之miRNAs，而增加 granzyme B 与 granzyme M 蛋白酶的表现量，并能在 2~4 小时降解其受质(α-tubulin蛋白质)。同样地，α-tubulin 蛋白质的降解作用可普遍发生在另外 8 种 siRNA 转染后的 Hela 细胞。此研究成果证实 siRNA 会竞争掉与 miRNA 结合之 Ago2蛋白质，进而改变 miRNA 的表现以及下游基因与蛋白质的表现，来达到更广泛的基因微调作用。siRNA之应用要能有效地攻击肿瘤基因，且不影响其他非目标基因(off target effect)的改变，是发展药物的重要议题。
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