3'UTR能干些啥
2016-06-28 16:34阅读：
By季博
基因的3’UTR能干些啥，以往的研究中发现会影响mRNA的稳定性。mRNA降解复合物结合的地方就是3’UTR区。那还能干些啥呢。还可以结合mir，也是调控蛋白的量。
季博前几年的讲座中，经常说，细胞内的蛋白发生功能是需要时空性的。时，这个大家都知道，在需要的时候要表达出来。空，就是地点了。
现在的很多深层次的研究，大部分是在研究“时”。或者说量的改变上。比如转录因子调控，mir调控，lnc调控，启动子甲基化调控，乙酰化调控等等（需要了解的，看下“机制上的哪些事儿”）。关于“空”，研究得比较少（自噬流中的LC3，属于“空”的一种）。今天就跟大家分享一篇nature（Alternative
3'UTRs act as scaffolds to regulate membrane
proteinlocalization。nature14321。全文上传qq群188462716）。这篇文章是2015年6月的。现在发在nature是有原因的。后面跟大家说这个事情。
一、确定CD47的3’UTR会影响其在膜上的定位。
1、发现细胞内CD47在膜上和细胞质内都有分布（fig1a）。细胞内，CD47的3’UTR也是有长有短（fig1bc）。
2、不知道研究者是怎么想的。会想到不同的3’UTR会影响定位，呵呵。作者把长的3’UTR采用RNAi的方式干扰后，发现膜上的CD47少了（fig1c）。或许是研究者，想看看相同的CDS，不同的3‘UTR，会有啥差异。结果看到了蛋白定位的不同。呵呵。（不知道大家是否理解季博这段话的含义。结果，不是事先假设的，而是根据结果推导出来的）。
注意下，这里的做法，针对转录本特有的序列进行设计靶点，只knockdown该转录本，这个做法建议只在哺乳动物中用。其他物种，可能会有问题。
3、上面提出这个假设了。需要再确证。作者就用GFP来做了。把GFP取代CD47，但保留CD47的信号肽，跨膜域及C端。发现，不同的3’UTR，GFP的定位是不同的。长3’UTR，定位在膜上。短3’UTR定位在胞质。（fig1fgh）
二、寻找相关的功能基因
1、3’UTR干活，是需要蛋白参与的。不管是mRNA稳定性，还是mir的调控，都是需要蛋白复合物的。作者就推测可能有相关蛋白在里面起作用。推测为HuR（official
symbol为ELAVL1）。您可以认为是作者牛，一下子就猜到了。呵呵。也可以认为，作者是通过某些实验找到的，只不过没有交代而已。（有实验可以做到哦，现在的lnc去寻找结合的蛋白，就是用这个实验哦，只不过技术难度大而已）。
发现HuR干扰后，CD47的mRNA量呀，蛋白量呀，都没有改变。改变的是CD47的定位，膜上的少了。（fig2ab）
2、前面说了，是需要蛋白复合物。复合物就不是一个蛋白啦。这个时候，作者就不是猜的了。而是根据以往的研究，推测的。HuR可能是结合了SET，SET负责把CD47的蛋白定位在ER的lumen内，然后通过RAC1转移到膜上。HuR可结合的蛋白有很多，为啥就做了SET。呵呵。不知道。如果前面HuR不是猜的话，那么就是一起被拉下来的。
把SET和RAC1单独干扰，都可以降低CD47在膜上的定位。（fig2b，扩增数据还有呀，大家别忘记看）。佐证了作者的假设。
3、如果这个路径只是CD47的，那么意义相对而言就不是很大了。作者就把其他几个基因也做了做，CD44，ITGA1，TNFRSF13C。结果跟HuR的结论是一样的。3’UTR可决定蛋白的定位。说明是个广谱的调控机制。（前面“机制上的哪些事儿”需要加上这个。）
4、做了下细致工作，看看全长和HuR结合位点的关系。发现HuR的结合位点就足够确定定位了。相当于我们在研究启动子时，需要把转录因子的结合位点，细致的区分下，一样。这个工作其实还可以做做突变体啥的。（提醒下，虽然HuR的结合位点，虽然是足够调控蛋白定位，但没有全长的好，说明还有其他的东西，呵呵。）
三、相互间的关系。可以看作是机制，直接互作数据
1、采用了RNA-IP的实验。证明HuR可结合CD47的HuR-BS。且SET也是相关的。（fig3a）
2、SET和CD47间的细节。也是直接互作。且跟CD47
C端的lysine相关。
四、功能
做了些其他实验，证明UDPL影响蛋白定位后会影响功能。这个大家看看文章的数据。是CD47自己的功能。
365页有句话，虽然相同的CD47蛋白定位在相同的地方，但是LU来的还是SU来的，功能却是不同的。呵呵。俗话说，英雄不论出处。这里却说出处不同，功能不同。季博相信，英雄不论出处。这里出现不同，应该是“生不逢时”而已。易经还是道德经上有说，天时地利人和，正当时，那么就出山，成就一番事业（注意，道家还说了，功成名就身退）。如不当时，回家带娃（不强求，或强改变。道家的无为而治的道理）。
蛋白是一样的，但功能却不同，功能不同是由于定位不同。定位不同是怎么造成的呢，是不同的3’UTR。筒子们不同的3’UTR是谁造成的呀。呵呵splicing。又是splicing。
这篇文章，提供的信息还是蛮震撼的。虽然季博知道蛋白发挥功能是有时空性的。但没有想到，相同的蛋白，不同的地方，功能如此有差异。
季博分享这篇文章，除了是给大家的知识体系增加内容外，还有更重要的一点是，在研究中，遇到问题时，可以往这个方向去思考。因为这个也是疾病发生的原因之一。（还有就是，现在是nature关注的方向，呵呵）
随便说下，这里面的工具，用GFP来进行观察，是个非常不错的策略。不过，由于3’UTR有时会很大，不适合做慢病毒。那么可以做做质粒到293T上去做。或者做做腺病毒，腺病毒的包装容量比慢病毒的要大。
发福利啦
经常在NCBI上查基因，会发现不少基因都是有转录本的。而有的时候，不同转录本，CDS区是一样的。季博在前几年做mir讲座的时候，说到mir-1，-2的区别。前体不同，但成熟体是一样的。成熟体一样，可以类比为这里的CDS一样。季博当时给大家的tip就是，不同的前体，说明其出现的条件是不一样的，也就是调控其出现的条件不同。不同的条件下使其出现，发挥功能。
CDS区相同，但有不同转录本。生命体跟宇宙间是遵循相同的“道”，无干预条件下，熵，趋于最小。也就是要最节俭。如果不同转录本没啥差异，早就在进化中被抛弃了。不同转录本，是生命体对相同蛋白调控的机制之一。与转录调控呀啥的，是一样的。注意，是去调控蛋白。蛋白才是最关键的。其他都是配角。包括这里的3’UTR调控。也包括mir，lnc，甲基化，乙酰化等。千万要注意。
如果我们认为某基因的转录本不同，功能不同。转录本会导致疾病。研究的思路如下
1、相关性研究
呵呵。看看疾病组织和正常组织间，转录本是否不同。这个步骤跟这篇文章fig1abc类似。
2、功能研究
可以跟这篇文章学，针对不同的转录本进行操作。看表型。这里要注意，不一定能够拿到不同转录本特异的RNA干扰工具。咋办。呵呵。不同转录本研究的案例大家看到过没。没看到过的话，找业务员。
3、机制
就是看看为啥不同转录本功能不同。这篇文章说是定位不同。然后找到定位不同的机制，或者说是负责的蛋白。SET和RAC1。
话说，定位不同，容易做。其他的，季博还没有想到。呵呵。看实验结果吧。
临床科研交流(C-research)
文章来源： http://www.wtoutiao.com/p/j89j4z.html
