持续内质网应激调控RNF183分子机制

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真核细胞内质网的未折叠蛋白积累会引起内质网应激,在肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病等很多人类疾病中均发现有内质网应激现象。内质网应激发生后,细胞激活一系列信号转导通路缓解内质网内蛋白折叠压力,其中包括IRE1通路、PERK通路和ATF6通路,这些信号通路统称为未折叠蛋白应答反应(unfoldedprotein response,UPR)。持续的内质网应激通常引发细胞凋亡通路并导致细胞的死亡。我们前期的研究结果显示,内质网膜定位的E3连接酶RNF183通过泛素化降解促凋亡蛋白Bcl-xl促进了内质网应激引起的细胞凋亡。但是,持续的内质网应激如何调控RNF183的蛋白水平变化仍不清楚。本论文中在GFP-RNF183敲入的HeLa细胞和可诱导Myc-RNF183表达的293细胞中证实,持续的内质网应激通过转录后机制促进内源的GFP-RNF183和可诱导的Myc-RNF183的表达。进一步实验证明RNF183的调控,不受PERK通路影响,而与IRE1α通路有关。在内质网应激过程中,用化学药物阻断IRE1α的核酸酶活性会抑制RNF183的表达增加,而阻断PERK通路不会对RNF183的表达产生影响;过表达的IRE1α在没有内质网应激的条件下激活IRE1α通路,促进RNF183蛋白表达增加。此外,RNF183的蛋白积累依赖于IRE1α的核酸酶活性,但与IRE1α经典的XBP1剪切活性无关。由于IRE1α还具有降解RNA的活性,我们筛选了一些能够调控RNF183并可能作为IRE1α底物的microRNAs,并发现RNF183蛋白表达量受miR-7的负向调控,而在内质网应激过程中,激活的IRE1α通路能缓慢降低miR-7的表达。我们还发现miR-7直接结合RNF183的3非转录区,并降低RNF183mRNA的稳定性,因此,内质网应激过程中RNF183mRNA稳定性会缓慢增加。综上所述,持续的内质网应激激活的IRE1α通过降低miR-7的表达量,解除其对RNF183mRNA稳定性的抑制,引起RNF183蛋白积累增加,促进细胞的凋亡。这些研究结果为干预内质网应激引发的细胞凋亡提供了新的思路。
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