多嘧啶序列结合蛋白的生物学功能及其在神经元转分化中的作用

发布时间：2021-04-02 11:13

　　多嘧啶序列结合蛋白（polypyrimidine tract binding protein, PTB）作为一种RNA结合蛋白（RNAbinding proteins, RBPs）能参与个体发育过程中的转录调控事件,其主要生物学功能包括选择性剪接、维持mRNA稳定性、蛋白质的转录翻译以及多聚腺苷酸化。本文主要阐述了PTB的生物学功能以及其在神经元转分化过程中与miR-124的关系,旨在为通过调控PTB促进非神经元细胞向神经元转分化提供理论依据,也为治疗神经系统疾病提供新的治疗策略。 

【文章来源】：生命的化学. 2020,40(07)CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

PTB结构模式图

PTBP2是一种具有四个RRM型RNA结合基序的神经元RNA结合蛋白。PTBP2与PTBP1高度同源，同源性达73%[17]。研究表明，选择性剪接对神经发生、突触形成和突触功能极为重要。PTBP2作为调节大脑选择性剪接的RBPs，参与到神经系统的选择性剪接过程中，PTBP2主要通过结合其上游和/或内部富含嘧啶的序列来抑制成人特异性的外显子来发挥作用[14]。神经干细胞和祖细胞均表达PTBP1、PTBP2，当发生有丝分裂时，PTBP1表达急剧下降而诱导了PTBP2的表达，这种转变与神经元剪接有关，但是这种现象至今尚未研究清楚。PTBP2的表达在神经发育过程中会维持数日，在突触形成之前急剧下降，这表明PTBP2直接影响早期轴突的形成[16]，但调控轴突形成的相关基因只在剪接中发生变化，在轴突形成早期的转录中没有变化，这说明剪接本身对基因的表达不存在影响。虽然体内共表达实验和体外剪接实验证明，每单位PTBP1比PTBP2对靶外显子的抑制作用更强[18]，但PTBP1不能代替PTBP2在轴突生长中的作用。并且有研究表明，PTBP2可能在神经前体细胞中起到抑制细胞分裂、维持细胞极性和介导神经发生时间控制的作用[17]。同样，一项研究表明，nSR100基因的敲除破坏了大量在神经细胞分化中具有重要功能的神经系统特异性外显子的融合。nSR100通过增加神经/脑富集的PTB水平并与其靶标转录物相互作用来发挥促进神经元转化的作用[19]。另外一项研究表明，nSR100促进了关键的PTBP2外显子10的融合，而该外显子参与了促进神经分化的过程[17]。PTBP1与PTBP2虽有高度同源性，但对外显子的抑制活性不同。在大多数细胞类型中，PTBP1在细胞水平会导致少量PTBP1外显子11跳跃，从而限制了其过度表达，但几乎完全跳过了PTBP2外显子10，从而有效地关闭了PTBP2的表达[20]。而nSR100能够促进外显子的融合，这一现象有可能是对PTBP1向PTBP2转化的合理解释。另外，PTBP1在成熟神经元中的再表达通过抑制外显子10剪接来抑制PTBP2的表达[21]。因此PTBP1和PTBP2在神经系统特别是神经元转分化过程中的作用至关重要。2.2 PTB可提高mRNA的稳定性和促进蛋白翻译


本文编号：3115173