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RNC技术揭示OCT4新技能:激活AKT通路无需DNA,助力新葡萄8883官网AMG生物医疗研究

发布时间:2025-03-15   信息来源:尊龙凯时官方编辑

导读:OCT4作为干细胞研究中的“明星分子”,一直被认为是通过调节基因转录来维持干细胞特性。然而,最新的研究表明,在压力环境下,OCT4也能“兼职”成RNA翻译官,直接激活AKT信号通路,从而帮助干细胞抵御压力,实现存活。这项突破性的研究取得了刊物的认可,下面我们将探讨其如何重新定义相关领域的理论。

RNC技术揭示OCT4新技能:激活AKT通路无需DNA,助力新葡萄8883官网AMG生物医疗研究

文章索引

标题:OCT4在压力下作为RNA结合蛋白促进AKT信号通路的转译
发表期刊:Stem Cell Research & Therapy
发表时间:2025年2月
作者团队:浙江大学医学院王英杰、康博、陈文洁团队
影响因子:71
DOI:10.1186/s13287-025-04229-1

核心发现

(1) 通过qRT-PCR和Western blot实验,研究人员发现OCT4敲低后,AKT1 mRNA水平显著上升,但AKT1蛋白水平变化不大,表明OCT4在转录后水平调控AKT1的表达。

(2) OCT4通过结合mRNA的5'-UTR促进翻译,HITS-CLIP实验揭示了OCT4在全基因组范围内与mRNA的5'-UTR、CDS和3'-UTR结合,特别是在富含GC的5'-UTR区域。

(3) OCT4与PI3K/AKT通路基因的mRNA结合,研究发现OCT4结合了多个PI3K/AKT通路基因(如AKT1、PIK3R2等)的mRNA,并通过RIP-qPCR验证了这些结合事件。

(4) OCT4与翻译起始相关蛋白相互作用,质谱分析表明OCT4与多个翻译起始相关蛋白(如EIF3G、HNRNPA1)相互作用,提示OCT4可能在翻译起始调控中发挥作用。

(5) OCT4通过IRES介导的翻译起始促进AKT1的翻译,结合RNC-seq和RNA-seq多能干细胞在常氧和低氧条件下的分析,发现OCT4敲低后,20%的全局基因翻译比率下降,并且PI3K/AKT通路基因的翻译比率显著下降,显示OCT4对这些基因的翻译具有特异性调控作用。

双荧光素酶报告实验也验证了AKT1 5'-UTR的IRES活性,以及OCT4在缺氧条件下对AKT1翻译的调控。

(6) OCT4促进的AKT1翻译增强了多能干细胞的抗压能力,利用CRISPR/Cas9技术敲入TAP标签,破坏AKT1 mRNA的5'-UTR结构,结果发现TAP-AKT1蛋白水平显著降低,且细胞对氧化应激的敏感性增加。

机制图解

压力下的OCT4机制为:应激信号 → OCT4激活 → 结合AKT1 mRNA → 招募翻译机器 → AKT蛋白合成↑ → 激活下游生存信号 → 干细胞抗压能力UP!

研究意义

✅ 理论升级:打破“OCT4=转录因子”的单一认知,揭示了蛋白质功能的多样性。
✅ 应用潜力:为优化干细胞疗法(如提高移植存活率)提供新靶点,甚至为癌症治疗提供新思路。

未来展望

🌟 OCT4是否调控其他关键mRNA?
🌟 能否设计小分子药物,靶向OCT4的RNA结合功能?

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