大约有25%的microRNA位于编码蛋白基因(主基因)的内含子中,但是目前还不清楚这些内含子microRNA是否或者怎样调控其主基因的功能。我们前期的研究建立了一个内含子miRNA对其主基因的反馈调节模型miR-301可以在转录和功能水平反馈调控其主基因。根据进一步的生物信息学分析的数据,我们推断内含子miRNA反馈调节其主基因参与的生物过程在哺乳动物中是普遍存在的。本课题将从三个方面来证明这个假说。一是大规模的分析和证明内含子miRNA对其主基因mRNA表达水平的反馈调节;二是分析和证明内含子miRNA通过其靶基因反馈调节其主基因的机制;三是分析和证明内含子miRNA对主基因编码蛋白相互作用蛋白的直接或间接的调控作用。通过研究内含子miRNA反馈调节主基因的现象和机制,对揭示这类特殊的miRNA的功能和在生物体中的作用有着重要意义并能为这类miRNA的进化研究提供一定的依据。
intronic microRNA;host gene;feedback regulattion;miR-200b;miR-138
在本项目资助下,我们发现miR-301靶向抑制MEOX2,从而保持MAPK-CREB活性,一方面可直接调节其宿主基因SKA2的表达,另一方面还可通过调控SKA1来帮助其功能的完成。而且这条miR-301反馈调节SKA2表达和功能的途径还与A549肺癌细胞的转移相关。初步证明内含子miRNA能够调控其宿主基因的表达和功能具有普遍性。在完成上述研究工作的同时,我们对miRNA-200家族功能进行了研究,结果发现miRNA 200b可通过靶向RND3调节cyclin D1 的表达并促进HeLa细胞进入S期。MicroRNA-200b在临床子宫内膜癌中高表达并通过靶向TIMP2增强基质金属蛋白酶MMP2活性。提示MicroRNA-200b在子宫内膜癌的转移侵袭过程中具有重要作用。我们研究还发现,RMND5A是miR-138的作用靶标,抑制RMND5A表达,将阻碍大多数pre-miRNA的出核转运,证明RMND5A的表达直接影响pre-miRNA出核的关键蛋白Exportin-5的稳定性。另外,在本项目子资助下,有关Ku蛋白与miRNA成熟加工关系研究也还在进行,进展良好。上述研究研究结果推深入了解内含子miRNA对其主基因反馈调节及miRNA产生机制具有重要意义。相关研究结果已发表SCI论文(标注基金资助)3篇 1)Cao G, et al.BBRC, 2010 ,396:978-982 2)Xia W, et al. Mol Cell Biochem, 2010, 2010, 344:261-266 3)Dai Yet al. Nucleic Acid Therapeutics 2012 DOI: 10.1089/nat.2012.0385 本项目申请并批准经费30万元已于2009年10月及2010年4月全部到位,到基金结题日期已经支出全部支出,主要用于实验材料的购买及测试费用。没有超过5万元以上的设备费支出。