IRES在翻译水平上介导的ADAR1表达上调影响神经胶质瘤发生发展的机制

The RNA-editing enzyme ADAR (adenosine deaminase acting on RNA) are highly expressed in mammalian central nervous system, consist of three family members ADAR1, ADAR2 and ADAR3. We found the expression of ADAR1-p110 was up-regulated strikingly in glioma tissue and cells compared with normal brain tissues and astrocyte cell lines. But the mRNA expression was unchanged.Combined with bioinformatics analysis,we identified an IRES-like element within 5'leading sequence of ADAR1 mRNA.The IRES-mediated translational control of ADAR1 is significant in glioma cells.We study the proliferation, cell cycle of four glioma cells (T98G, U87MG, A172 and U251)through MTT, flow cytometry assay after knocking down ADAR1 to further investigate its biological function. Subsequently, we employed RIP-chip to search for potential target mRNA of ADAR1 in T98G cells to.In summary, our study provide a regulational network of ADAR1 in occurrence and development in gliomas.

RNA编辑酶ADAR蛋白在哺乳动物的中枢神经系统中高表达，有ADAR1,ADAR2和ADAR3三个家族成员。我们发现在神经胶质瘤组织及细胞系中ADAR1-p110的蛋白表达量较正常脑组织和胶质细胞系显著增高，但是mRNA水平没有明显变化。结合生物信息学预测，我们鉴定出ADAR1 mRNA的5'端含有一个IRES-like结构域，该结构可以介导ADAR1在神经胶质瘤细胞中翻译水平发生显著增强。我们利用MTT实验和流式细胞实验观察敲低ADAR1后对四种神经胶质瘤细胞系T98G、U87MG、U251及A172的生物学效应的影响，从而研究ADAR1在神经胶质瘤中的功能。接下来，我们利用RIP-chip技术在T98G细胞中寻找ADAR1潜在的靶mRNA，寻找ADAR1的下游靶基因。我们的目标致力于构建以ADAR为核心的影响神经胶质瘤发生、发展的调控网络模型。

在应激条件下（肿瘤形成、缺氧），内在核糖体进入位点（IRES）介导的翻译起始过程持续性地被激活。RNA编辑酶ADAR1在生理和病理过程中扮演着重要的角色。最初，我们发现与正常的星形胶质细胞相比，在神经胶质瘤细胞中ADAR1的mRNA水平是下调的，而ADAR1 p110的蛋白水平显著地上调，说明ADAR1 p110在翻译水平受到了调控。我们发现位于ADAR1 mRNA的AUG1和AUG2之间长度为885nt的序列呈现出IRES样的活性，进一步实验证明在神经胶质瘤细胞中ADAR1 p110的翻译受到PTBP1的调控作用。在胶质瘤组织和细胞中PTBP1和ADAR1蛋白共表达。在3例胶质瘤细胞系中（T98G、U87MG、A172），ADAR1 p110的敲低显著地降低了细胞的增殖。在敲低PTBP1的T98G细胞中，与ADAR1-p150过表达的相比，我们发现IRES样序列核心区域的缺失可以有效地消除p110对细胞增殖的作用，细胞增殖水平受到抑制。总之，我们的研究揭示了一个机制，在胶质瘤细胞中ADAR1 p110可以通过IRES样的元件被PTBP1激活从而影响胶质瘤细胞的增殖。