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.2009年5月;37(8):2658-71.
doi:10.1093/nar/gkp123。 Epub 2009年3月6日。

RNA-结合蛋白HuR通过稳定DNMT3b mRNA调节DNA甲基化

附属公司

RNA结合蛋白HuR通过DNMT3b mRNA的稳定调节DNA甲基化

伊莎贝尔·洛佩斯·德西兰斯等。 核酸研究. 2009年5月.

摘要

人类癌症中异常DNA甲基化模式的分子基础基本上尚不清楚。DNA甲基转移酶(DNMT)活性的改变被认为有助于肿瘤发生,因为DNMT表达水平在肿瘤发生过程中增加。在此,我们提供证据表明,DNMT3b的表达是由HuR转录后调节的,HuR是一种稳定和/或调节靶mRNA翻译的RNA结合蛋白。DNMT3b 3’UTR中假定的HuR识别基序的存在促使研究该转录物是否与HuR相关。通过内源性HuR核糖核蛋白复合物的免疫沉淀、DNMT3b mRNA的RT-qPCR检测、生物素化DNMT3bRNA的体外下拉以及HuR的western blotting检测来研究HuR和DNMT3bmRNA之间的相互作用。这些研究表明,结合HuR可以稳定DNMT3b mRNA并增加DNMT3b的表达。出乎意料的是,顺铂治疗触发了[HuR-DNMT3b mRNA]复合物的解离,反过来又促进了DNMT3b mRNA的衰变,降低了DNMT2b的丰度,降低了重复序列的甲基化和整体DNA甲基化。总之,我们的数据确定DNMT3b mRNA是一个新的HuR靶点,提供了HuR在转录后影响DNMT3b表达水平的证据,并揭示了HuR调节的DNMT3bDNA甲基化模式的功能后果。

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数字

图1。
图1。
HuR与内源性DNMT3b mRNA相关(A类)DNMT3b基因的四个选择性剪接转录变体。(B类)DNMT3b 3′UTR显示一个预测的HuR基序命中。(C类)siRNA转染后两天,收获RKO细胞进行蛋白质印迹分析,以监测HuR和负载对照α-微管蛋白的表达。(D类)用对照(C)或HuR siRNA转染RKO细胞,裂解产物用于使用抗HuR抗体或对照IgG1的IP反应;随后分离RNA并用于RT反应(插图)。溴化乙锭染色琼脂糖凝胶中所有DNMT3b变异体的代表性PCR产物;GAPDH(一种不是HuR靶点的内务信使核糖核酸)的水平用于验证相等的样品输入。(图)通过RT-qPCR分析测量的HuR IP与IgG IP中DNMT3b变体3 mRNA丰度的倍数差异。给出了三个独立实验的平均值(SEM)的平均值和标准误差(**P(P)≤ 0.01).
图2。
图2。
HuR员工在体外DNMT3b mRNA。生物素下拉分析中使用的DNMT3b-生物素化转录物[CR,CR片段(A和B),整个3′UTR(FL),部分3′UTR]的示意图。western blotting检测下拉材料中是否存在HuR;生物素化GAPDH 3′UTR作为阴性对照。星星代表HuR图案的位置。
图3。
图3。
HuR沉默降低了DNMT3b mRNA的稳定性和mRNA水平。(A类)siRNA转染两天后,采集RKO细胞,用RT-qPCR分析RNA(显示为三个实验的平均值±SEM*P(P)≤ 0.05). (B类)通过用放线菌素D孵育细胞,在所示时间提取总RNA,并通过RT-PCR测量DNMT3b mRNA水平,研究沉默HuR后DNMT3bmRNA的稳定性。显示了溴化乙锭染色琼脂糖凝胶中显示的所有DNMT3b变体的代表性PCR产物;GAPDH水平用于验证相等的样本输入。(C类)用RT-qPCR测定DNMT3b变异体3 mRNA水平。将数据标准化为18S(内务管理)mRNA水平,并使用半对数量表表示为在添加放线菌素D之前在时间0测量的mRNA水平的百分比。半衰期(指示)是指DNMT3b变异体3 mRNA减少到其初始丰度的50%所需的时间(不连续水平线)。数据表示三个独立实验的平均值±SEM。
图4。
图4。
顺铂治疗降低DNMT3b mRNA的稳定性和稳态水平。(A类)siRNA转染后2天,用50μM顺铂处理细胞8 h,分离RNA并进行RT-qPCR(显示为三个实验的平均值±SEM*P(P)≤ 0.05); 将数据归一化为GAPDH。(B类)转染C siRNA的RKO细胞中DNMT3b变异体3和管家GAPDH mRNA的半衰期(参见补充图1对于HuR siRNA细胞),未经处理或用顺铂(50μM)处理,通过使用RT–qPCR进行定量,并如图3B的图例所述进行计算;数据表示三个独立实验的平均值±SEM。
图5。
图5。
顺铂治疗降低[HuR-DNMT3b mRNA]复合物。使用在指定时间从未经处理或顺铂处理的RKO细胞(50μM)制备的裂解物进行带有抗HuR或IgG抗体的IP;分离RNA进行RT-qPCR分析,检测DNMT3b变异体3 mRNA、GAPDH mRNA(背景结合的内务控制)和其他HuR靶mRNA(显示为三个实验的平均值±SEM*P(P)≤ 0.05; **P(P)≤ 0.01).
图6。
图6。
HuR水平和顺铂治疗会影响携带DNMT3b 3′UTR的报告结构的活性。siRNA转染两天后,将含有DNMT3b 3′UTR(pMIR-3′UTRs)或GAPDH 3′UTR-(pMIR-GAPDH)的表达载体pMIR-report(萤火虫荧光素酶报告系统)与pGL4-Renilla瞬时共转染RKO细胞(用于转染效率的正常化);24小时后,用顺铂(50μM,8小时)处理细胞,收集蛋白质和RNA。(A类)蛋白质提取物用于检测萤火虫和肾小球荧光素酶的活性。图显示肾细胞活性正常化后,pMIR-DNMT3b转染组中萤火虫荧光素酶活性相对于pMIR-GAPDH的相对增加倍数。数值代表三个独立实验的平均值±SEM(*P(P)≤ 0.05). (B类)用逆转录RNA对报告基因DNMT3b 3′UTR-荧光素酶mRNA相对于GAPDH 3′UTR荧光素ase mRNA进行qPCR检测。将转染效率标准化为每个样本中存在的pMIR载体数量,并通过CMV启动子区的qPCR扩增进行量化。数据表示三个独立实验的平均值±SEM。
图7。
图7。
顺铂不会改变细胞质HuR水平。通过对RKO细胞进行western blot分析来评估核质HuR水平,这些细胞要么未经治疗,要么接受50μM顺铂治疗。α-管蛋白和核仁蛋白信号分别用于显示细胞质和核组分的制备质量。
图8。
图8。
HuR沉默和顺铂治疗影响全局DNA甲基化和特定DNMT3靶DNA序列的甲基化。siRNA转染两天后,用25μM顺铂处理细胞24小时,提取DNA以测定(A类)高效液相色谱-质谱联用检测DNA甲基化(*P(P)≤ 0.05; **P(P)≤0.01)和(B类)通过亚硫酸氢盐序列测定重复序列D4Z4和Sat2的DNA甲基化状态。黑色和白色方块分别表示甲基化或非甲基化CpG(*P(P)≤ 0.05; **P(P)≤ 0.01).
图9。
图9。
DNMT3b沉默对特定DNMT3b靶DNA序列的全局DNA甲基化和甲基化的影响。(A类)在用所示的siRNA转染后两天,收获细胞,通过RT-PCR和琼脂糖凝胶中的可视化检查DNMT3b mRNA水平的降低;GAPDH用于显示样本输入的均匀度。按照(A)中的说明转染细胞,用25μM顺铂进一步处理24小时,提取DNA以测量(B类)高效液相色谱-质谱联用检测DNA甲基化(*P(P)≤ 0.05; **P(P)≤0.01)和(C类)通过亚硫酸氢盐序列测定重复序列D4Z4和Sat2的DNA甲基化状态。黑色和白色方块分别表示甲基化或非甲基化CpG(*P(P)≤ 0.05; **P(P)≤ 0.01).

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参考文献

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