由RNA结合蛋白调节的恶性相关基因网络

如果他曾做过TED演讲，Jeremy Sanford可能不得不为他正在研究的蛋白质找到一个更好的名字，这似乎在推动癌细胞的增殖和转移方面起着重要作用。目前，它被称为IGF2BP3，它代表“胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白3”。

IGF2BP3通常在胎儿组织中有活性，在大多数成人组织中检测不到。但是，许多类型的侵袭性癌症中蛋白质的产生被重新激活，并且它与实体瘤和白血病的预后不良有关。加州大学圣克鲁兹分校Sanford实验室的新发现，他是分子，细胞和发育生物学的副教授，指出了这种蛋白质驱动转移的可能机制。

在5月19日发表在Cell Reports上的一项研究中，桑福德及其合作者发现了胰腺癌细胞中由IGF2BP3调控的广泛的恶性肿瘤相关基因表达电路。桑福德说：“我们没有确定相互作用的细节，但它提出了IGF2BP3如何通过影响癌症生物学相关基因的表达来驱动转移的机制。”

基因表达涉及几个步骤，并且调节可以在该过程的不同步骤中发生。当蛋白质编码基因被打开时，其DNA序列被复制到信使RNA分子中，然后被转化为执行特定功能的蛋白质。许多调节因子控制哪些基因转录成信使RNA以及何时转录。不太清楚的是RNA结合蛋白，例如IGF2BP3，其与信使RNA本身相互作用以在转录发生后调节基因表达。

在这项新研究中，桑福德研究小组确定了胰腺癌细胞中由IGF2BP3调控的一组164个信使RNA靶标。他们发现大多数靶向RNA编码的蛋白质在癌症生物学中起一定作用，如细胞迁移，增殖和粘附。

IGF2BP3对不同靶标具有不同的作用，增加一些蛋白质的表达并减少其他蛋白质。这种双重活性可能取决于蛋白质如何与由称为微小RNA的短片段介导的重要基因沉默途径相互作用。微小RNA可以通过与信使RNA结合来帮助沉默基因表达，作为被称为RNA诱导的沉默复合物(RISC)的复合物的一部分。

“它基本上是一个小分子机器，具有由microRNA制成的引导系统，它通过阻断信使RNA的翻译来沉默基因，”桑福德说。“当我们绘制IGF2BP3相互作用的位置时，我们注意到它们中的许多与RISC的结合位点重叠。”

在一些情况下，IGF2BP3可以与微RNA竞争信使 RNA 上的结合位点，从而干扰沉默复合物。在其他情况下，IGF2BP3似乎增强了RISC复合物的功能。

“我们不知道IGF2BP3蛋白如何与RISC复合物相互作用的确切机制，但它为我们在这个有趣的相互作用网络方面进行了大量研究，”桑福德说。“它还表明干扰IGF2BP3与其靶标之间相互作用的治疗方法可能有效降低某些肿瘤的侵袭性。”