microRNAs介导的OK血型抗原/BSG转录后调控的分子机制研究

Basigin (BSG) is a multifunctional protein and expressed widely. BSG is up-regulated in tissues/cells in a variety of diseases, and is also the potential target for therapy. Recent studies indicate that BSG expressed on red blood cells, which carries OK blood group antigens, is the receptor of Plasmodium falciparum reticulocyte-binding protein homolog 5 (PfRH5). The PfRh5–BSG interaction is essential for erythrocyte invasion by Plasmodium falciparum. The applicant found that miR-15b-5p, miR-99b-5p, and miR-501-3p might be candidate regulation factors of OK/BSG in the previous research on the relativity between the polymorphisms of OK/BSG and the PfRh5–BSG interaction. We aims to analyze whether miR-15b-5p, miR-99b-5p, and miR-501-3p are involved in the post-transcriptional regulation of BSG, and their potential target sites and functions in the expression of OK/BSG by cell transfection, dual-luciferase reporter gene assay, qRT-PCR and other experimental methods. The expected results might be helpful for the study of malaria treatment and prevention as well as other physiological and pathological processes which are related to BSG, and also might provide new candidate negative regulators for the therapy of associated diseases targeting BSG. Therefore there might be potential clinical application value.

Basigin（BSG）是一种广泛表达多功能的蛋白，在多种疾病的组织/细胞表达上调，也是潜在的治疗靶点。近期研究表明，红细胞携带OK血型抗原的BSG膜蛋白是恶性疟原虫网织红细胞结合蛋白同源体5（PfRh5）的受体，PfRh5-BSG相互作用是恶性疟原虫入侵红细胞的关键。申请者在前期对OK/BSG多态性与PfRh5-BSG相互作用相关性的研究中发现miR-15b-5p、miR-99b-5p和miR-501-3p可能是OK/BSG的候选调控因子。我们拟通过细胞转染、双荧光素酶报告基因检测、qRT-PCR等实验方法分析miR-15b-5p、miR-99b-5p和miR-501-3p是否参与了BSG转录后调控及其靶点，和在OK/BSG表达中的作用。实验结果不仅有助于BSG相关的疟疾防治和其他生理病理过程的研究，也可能为以BSG为靶点的相关疾病治疗提供新的候选负调控因子，具有潜在的临床应用价值。

OK血型抗原位于红细胞表面的BSG膜蛋白上，由BSG基因编码。BSG蛋白是一种广泛表达和多功能的蛋白，参与了多种生理病理过程。BSG在几乎已知所有的恶性肿瘤中过表达或表达上调，是癌症和其他多种疾病的潜在治疗靶点。最近的研究表明，红细胞表面的BSG蛋白是恶性疟原虫网织红细胞结合蛋白同源体5（PfRh5）的受体，PfRh5-BSG也是重要的疟疾药物治疗和疫苗制备的新靶点。申请者及其团队在前期研究中发现，红细胞表面BSG蛋白表达量的多态性与PfRh5-BSG相互作用相关。因此，鉴于红细胞和其他组织/细胞中BSG蛋白的表达水平与其功能之间密切的相关性，对OK/BSG表达调控的研究具有重要的临床意义。.申请者及其团队在前期实验中发现miR-15b-5p、miR-99b-5p和miR-501-3p可能参与了红细胞OK/BSG的转录后调控。本项研究的主要内容为，分析在前期实验中发现的候选miRNAs是否参与了BSG基因转录后调控以及参与表达调控的miRNAs在红细胞OK/BSG表达中的作用。包括：1）候选miRNAs的靶点验证；2）候选miRNAs是否参与BSG基因的转录后调控；3）参与BSG基因转录后调控的miRNAs在红细胞OK/BSG表达中的作用。.通过随机人群筛查，我们发现，中国人群的红细胞OK/BSG表达存在个体差异，OK/BSG最高表达量约为最低表达量的3倍，OK抗原表位强度与BSG蛋白表达量趋势一致。双荧光素酶报告基因实验结果表明，miR-15b-5p、miR-99b-5p不结合BSG基因的3’-UTR区域，而miR-501-3p结合BSG基因3’-UTR的候选结合位点。进一步地，我们通过慢病毒感染的方法分析miR-501-3p是否参与了BSG基因的转录后调控。结果表明，在K562细胞中，miR-501-3p过表达或抑制表达与对照组相比，BSG mRNA和蛋白表达无显著差异。在293T、Hela、Hep G2、HL-60、MDA-MB-231和U-937等细胞系中的验证结果也均为阴性。以上结果提示miR-501-3p结合BSG基因3’-UTR但不参与BSG基因的转录后调控。.本项研究提示了BSG基因表达调控的复杂性。研究结果也表明，miRNAs与靶基因结合也可能不参与其转录后调控，对miRNAs的功能研究需通过更多的实验结果证实。