我院姚帆教授發(fā)表胰腺癌轉(zhuǎn)移點評文章
日前，國際細胞生物學領域期刊Nature Cell Biology以“piRNA-unbound PIWIL1 promotes metastasis”為題在線點評了同期來自中科院上海生物化學與細胞生物學研究所劉默芳團隊的研究成果，詳細介紹了piRNA結(jié)合蛋白在胰腺癌轉(zhuǎn)移中的重要作用，指出該研究豐富了腫瘤研究領域?qū)?/span>piRNA結(jié)合蛋白不依賴piRNA結(jié)合的生物學功能的認識。
點評介紹說，Piwi蛋白主要在睪丸中表達，通過與piRNAs（Piwi-interacting RNAs）結(jié)合，起到沉默轉(zhuǎn)座因子和保護基因組穩(wěn)定性的作用，進而在哺乳動物生殖細胞發(fā)育和配子發(fā)生中發(fā)揮了重要功能。早期研究發(fā)現(xiàn)，Piwi家族的兩個成員PIWIL1和PIWIL2在各類腫瘤組織中存在異常表達，但是它們對應的piRNA在腫瘤中的表達情況仍懸而未決。此外，Piwi蛋白在癌細胞中對piRNA的依賴性尚不清楚。在同期的Nature Cell Biology雜志上，劉默芳領銜的研究團隊首次證明，在沒有piRNA結(jié)合的情況下，PIWIL1作為APC/C E3泛素化連接酶復合物的激活因子，導致了細胞粘附蛋白Pinin的降解，從而促進了胰腺癌的轉(zhuǎn)移（圖1）。
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圖1 PIWIL1功能與機制模式圖。上圖：在腫瘤細胞中，PIWIL1主要處于“apo state”，通過激活APC/C復合物，靶向細胞粘附蛋白Pinin的降解，促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移；下圖：在精子后期，與piRNA結(jié)合的PIWIL1蛋白被APC/C-26S蛋白酶體識別并降解，該調(diào)控是精子成熟的關鍵步驟。
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點評指出，該研究發(fā)現(xiàn)拓展了領域?qū)?/span>Piwi蛋白功能和APC/C復合物調(diào)控的認識，并為胰腺癌轉(zhuǎn)移的分子機制和治療策略提供了新的見解。此外，該工作證明Piwi蛋白可能會根據(jù)其piRNA的裝載狀態(tài)在正常生理狀態(tài)和疾病中發(fā)揮不同的作用。有趣的是，未結(jié)合piRNA的PIWIL1蛋白其身份從APC/C復合物的底物轉(zhuǎn)變?yōu)樵揈3泛素化連接酶的激活因子，進而有效促進細胞粘附蛋白Pinin的降解。
點評提出，隨著該工作的發(fā)表，同時也給相關領域帶來了一些更有意思的問題有待解答。首先，piRNA加載如何轉(zhuǎn)換PIWIL1與APC/C復合物之間的關系？其次，在腫瘤細胞中，PIWIL1和APC/C復合物之間的相互作用存在細胞周期的動態(tài)變化，那么在細胞周期中piRNA的表達模式對PIWIL1和APC/C復合物之間動態(tài)變化是否存在作用？最重要的是，在PIWIL1高表達的腫瘤中，誘導或者外源添加piRNA作為潛在治療胰腺癌的策略，值得進一步深入研究。
華中農(nóng)業(yè)大學生物醫(yī)學與健康學院、生命科學技術學院教授姚帆博士是該點評文章的第一作者，非編碼RNA和腫瘤轉(zhuǎn)移領域馬莉教授為通訊作者。
文章出處鏈接：https://www.nature.com/articles/s41556-020-0502-3
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