Laptm5作为ceRNA在小鼠B细胞淋巴瘤中的作用机制研究

MiRNAs negatively regulate gene expression by binding to 3 'untranslated regions of specific target mRNAs. A miRNA can recognize multiple target mRNAs. In this case, these target mRNAs competitively bind to the same miRNA and thus are called "competitive endogenous RNAs (ceRNAs). Our preliminary data indicates that Laptm5 is downregulated by oncogene c-Myc and inhibits the growth of both mouse and human lymphoma cells. Bioinformatics analysis shows Laptm5 3'UTR contains a large number of binding sites of different miRNAs, we hypothesize that laptm5 may have strong ceRNA effect to attract these miRNAs and increase the expression of their target genes. In this proposal, we plan to use our B-lymphoma models to screen target mRNAs that have the same miRNA binding sites as Laptm5 and define the role of Laptm5 as ceRNA to influence the post-transcriptional gene regulation. Our goal is to map the molecular pathways through which Laptm5 regulates lymphomagenesis and provide new targets for lymphoma treatment.

miRNA通过结合mRNA的3'UTR区负调控靶基因的翻译。一个miRNA可识别多个mRNA的3'UTR 区。当不同mRNAs被同一个miRNA所调节时，这些mRNAs之间具有竞争性结合miRNAs的关系，被称为"竞争性内源RNAs（ceRNAs）"。本项目前期发现小鼠B细胞淋巴瘤中，c-Myc下调Laptm5，该蛋白可显著抑制淋巴瘤细胞增殖，但其机制不明。由于在Laptm5的3'UTR区含有几个miRNA的大量结合位点，可能对这些miRNA具有强大的吸纳作用，并因此对miRNA的其他靶蛋白产生影响，具有ceRNAs的作用。本研究拟通过芯片及生物信息学技术筛选B细胞淋巴瘤中与Laptm5具有共同miRNAs结合位点的mRNAs，利用报告基因实验验证Laptm5通过竞争性结合miRNA影响对相关mRNAs的转录后调控，并通过体内外实验探讨Laptm5在小鼠B细胞淋巴瘤中的作用机制。

通过芯片检测及实验验证发现c-myc基因可以负调控溶酶体相关蛋白5（Laptm5）；通过分别过表达溶酶体相关蛋白5（Laptm5）蛋白和其3’非编码区（3’UTR），体内、体外实验观察到Laptm5蛋白及其非编码的3’UTR均可抑制B细胞淋巴瘤细胞的生长；将Laptm5 3’UTR区包含的11个miR-17-3p的结合位点进行突变，观察到突变型3’UTR对B细胞淋巴瘤的生长无抑制作用；将miR-17-3p过表达质粒和含有Laptm5 3’UTR的荧光素酶报告基因质粒共转染细胞，双荧光素酶报告基因检测到miR-17-3p可靶向负调控Laptm5 3’UTR并可下调Laptm5的蛋白水平。高通量检测过表达Laptm5 3’UTR的B淋巴瘤细胞内mRNAs的表达谱，与过表达空载体细胞进行对照，通过生物信息学分析，选取被Laptm5 3’UTR上调表达，与细胞增殖、凋亡有关的基因，且经数据库预测是miR-17-3p靶蛋白的基因进行进一步验证。其中Mlk1可受miR-17-3p负调节，并且当Laptm5 3’UTR过表达时，MlK1的水平显著上调，而Laptm5 3’UTR突变型过表达，MLk1上调不明显。 除了上调Mlks，Laptm5 3’UTR还可通过影响miR-17-3p的调节上调Laptm5蛋白的水平。本项目在B细胞淋巴瘤中揭示了一个新的受c-myc基因调控的基因Laptm5，其3’UTR具有内源性RNA的作用，通过影响miR-17-3p对其靶蛋白（Laptm5和Mlk1）的调节，负调节B细胞淋巴瘤的生长。