
2025年2月23日福建院校王英杰任课老师开发团队等在Stem Cell Research & Therapy月刊(7.1)上发表“OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells”的文章,文章发现在低氧应激条件下,转录因子OCT4可以作为RNA结合蛋白在转录后水平激活AKT信号通路,维持多能干细胞的存活和多能性。研究团队通过HITS-CLIP等组学分析技术,发现OCT4蛋白能与一系列靶mRNA结合。在应激条件下,OCT4蛋白可脱离DNA结合模式,转而结合到AKT通路相关基因(如AKT1)mRNA的5'UTR区域,发挥RBP和ITAF的功能。进一步利用翻译组测序(RNC-seq)和蛋白质组学分析证实,这种结合显著提升了靶mRNA的翻译效率,导致AKT通路蛋白的快速翻译,促进细胞存活。拜谱生物学为该研究方案提供数据了球蛋白互作组监测服务于,助力揭示OCT4的互作蛋白。该新闻稿件网络通讯笔者王英杰名师为拜谱怪物首席总裁地理学专员,拜谱怪物总运营总监呼建文联手落款发过。
英语怎么说小标题:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
原作者方:浙江大学
论述村料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学技術:转录组、淀粉酶互作组
PART.1
探索结局
OCT在转录后级别成功激活AKT1淀粉酶传达
完成RNA电磁波辐射敲低OCT4,看到了AKT1 mRNA平行有明显提升,而血清质平行转变不太大。这表述OCT4在AKT1表达出管控中普遍存在转录后/翻譯平行的的差异。OCT4看作一类其主要地处血受损内部系高并发挥作用的转录受损内部系,而大部份转录后/翻譯历程引发在血受损内部系质中,我完成亚血受损内部系隔离获取胞质、血受损内部系多组分,看到了血受损内部系质中的OCT约占总血清的10%。借助化学交联免疫细胞沉淀物中测序技艺(HITS-CLIP)绘画OCT4-RNA互作组
基于的时候的研发呈现OCT4有机会是RBP,因研发员来决定利用的HITS-CLIP枝术装置地剖析OCT4-RNA互为用处组。研发员利用的CRISPR/Cas9装置融合了TAP-OCT4 H1体体细胞系,该体体细胞系在OCT4的5’UTR右后方敲入打了个个TAP价签,便更简单地分離和丰度OCT4-RNA黏结物。完成这款的方法,研发员识别图片了过多OCT4运用位点,这么多位点匀称在5’UTR、CDS、3’UTR、拥有子、非商品编号染色体外显子、染色体间空间区域和反义CLIP-seq价签中(图1)。利用的MEME工具对OCT4运用位点实行motif阐述,会发现GC-rich的(5′-GCCG-3′)字段在OCT4运用位点中可观丰度,更是要格外重视是坐落于译员开始和结束位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4配合靶遗传基因mRNA的5’-UTR行政区域
能够OCT4紧密联系PI3K/AKT径路染色体的mRNA
生物体工程的信息学深入分享显视OCT4相根据的染色体关键参与者RNA产生、译文资料工作、各项激发和重压反應等生物体工程学时,这反映OCT4在一些时中或许会充分调动重要性的控制角色。一些染色体的技能收录胆固醇质磷硝化用处、内源性凋亡电磁波灯径路和干生殖癌上皮細胞保护等。GO深入分享反映,OCT4相根据的染色体划分在生殖癌上皮細胞的大局部区域划分,收录生殖癌上皮細胞质、生殖癌上皮細胞质和生殖癌上皮細胞膜。GO分子结构技能深入分享反映,OCT4相根据的染色体具备有DNA相根据、RNA相根据和激酶相根据等技能。KEGG径路深入分享将OCT4相根据的染色体聚类分析到几种径路中,至少收录生殖癌上皮細胞黏附、PI3K/Akt电磁波灯径路和PPAR电磁波灯径路。与AKT控制角色一直,OCT4相根据到二个PI3K/AKT电磁波灯径路染色体的mRNA,收录PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这反映OCT4或许会按照真接相根据其5’UTR来自动调节一些染色体的译文资料工作。OCT4与互作球蛋白用于全文翻译启始的干预
因为更最准确地检验神经細胞质中的OCT4互作球血清,调查师对神经細胞质球血清采取了温暖的裂解,并省略了裂解缓存数据液中插入核酸酶。这类状况不提取了球血清/核酸能够 功用,还使核质TFs与遗传基因遗传组DNA共积累,进而对于聚集了神经細胞质球血清和许多可无水磷酸氢核质球血清(如剪接上皮人体上皮细胞核)。不错通过这类办法,调查师不错更大系数地限制核质中OCT4转录上皮人体上皮细胞核功用的侵扰,并更专业充满热情其算作RBP的新模块。调查师操作质谱枝术检验了26个OCT4互作球血清,并介绍了鸟卵的亚神经細胞追踪定位、原子核模块和生物制品学的时(图2)。这样球血清重要地属神经細胞核、神经細胞质和神经細胞膜,并具翻泽上皮人体上皮细胞核紧密融入、RNA紧密融入和球血清紧密融入等模块。STRING球血清组学网络信息介绍继续骤体现了了二个OCT4互作球血清与翻泽、转录、阻力反映和轉運等4个组关联(图3)。这样数据说明,OCT4或者参与性进来的mRNA翻泽的调节。在26个OCT4互作球血清中,有原素的HNRNPA1和EIF3的组成大部分大部分EIF3G,这说明OCT4或者参与性进来的帽忽略感性和/或帽非忽略感性但EIF4F非忽略感性翻泽起至的时。编辑继续骤灵魂存在OCT4、HNRNPA1和EIF3G或者共同利益参与性进来的PI3K/AKT信息环路遗传基因遗传的帽非忽略感性和/或帽忽略感性但EIF4F非忽略感性翻泽起至的时。
图2 OTC4核蛋白互作类物质析
图3 OTC4血清互作组基本功能研究分析
OCT4国家宏观调控低氧前提条件下PI3K/AKT信号通路染色体的英译比列
诗人能够 当地翻泽组测序和转录组测序探讨了低氧生活经济条件下OCT4在调低PI3K/AKT数字移动警报通道染色体mRNA当地翻泽甚至缺省染色体中的角色。诗人合并了当地翻泽组和转录组的RPKM数剧赢得了RNA的当地翻泽占比,即总mRNA中突发当地翻泽的mRNA数量。KEGG功能键聚集展现降低当地翻泽占比的染色体关键的参予PI3K/AKT数字移动警报通道、mTOR数字移动警报通道、胰岛素数字移动警报通道、凋亡和释放体通道等,而调涨当地翻泽占比的染色体关键的参予基本上转录神经细胞、泛素介导的蛋白酶质挥发、神经细胞的周期和PI3K/AKT数字移动警报通道等(图4)。結果展现OCT4在乏氧生活经济条件下对PI3K/AKT数字移动警报通道染色体的当地翻泽至关核心。OCT4可能能够 IRES介导的帽非忽略性当地翻泽路线增强PI3K/AKT数字移动警报通道染色体的当地翻泽。
图4 低氧状况下的OTC4对核蛋白当地翻译的多线程性调节管控
OCT4刺激的AKT1反译来解决缺氧症状和阳极氧化应激状态
关键在于进几步钻研OCT4与AKT1mRNA根据的制度化,钻研成员选择HKINT技术应用(杂合子敲入N端标识)敲不仅要AKT1dna5’UTR的部门,以损坏OCT4与AKT1 mRNA的完美反应。报告单体现了,TAP-AKT1蛋清酶的能力有效如果低于也是型AKT1蛋清酶的能力,而TAP-AKT1 mRNA的能力则有效不低于也是型AKT1 mRNA的能力,这体现了损坏OCT4与AKT1 mRNA的完美反应会治理和改善TAP-AKT1的讲述。在异星工厂的能力下,也是型AKT1蛋清酶的能力在异星工厂治疗后8h有效提升,然后呢在24h后灰复到原的能力。而TAP-AKT1蛋清酶的能力则在整一个异星工厂时期持续保持减低。TAP-AKT1体上皮细胞比也是型体上皮细胞更会两极分解为外胚层和内胚层,但不会两极分解为间充质。综合上面的,OCT4经由IRES介导的经过激活卡AKT1的讲述,所以在异星工厂的能力下稳定PSCs的杀灭和个人提升的能力。PART.2
的文章总结ppt
综上经验经验,本设计得知OCT4是人大多能干细胞治疗系中的种RNA紧密紧密联系球核蛋白酶,它紧密紧密联系到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS范围。在OCT4球核蛋白酶质共同的功效组中测试到各个如图参与的IRES介导讲述工作起讫的球核蛋白酶质,紧密紧密联系RNC-seq/RNA-seq分享进这一步明确了OCT4在PSCs反应异星工厂压为的讲述工作调空中的首要的功效。可以还要注意的是,OCT4在异星工厂情况下经由IRES介导渠道紧密紧密联系到AKT1和各个PI3K/AKT预警环路遗传基因mRNAs的GC-rich电子器件上,并增强这些的讲述工作起讫。经由HKINT的办法特异形弄坏AKT1 mRNA的5’-UTR组成部分和OCT4-5’-UTR共同的功效显著性大幅度降低了AKT1的讲述工作级别,引发PSCs对阳极氧化应激反应诱骗的凋亡身亡更多灵敏,并优先选择向外胚层和内胚层变化。PART.3
拜谱工作小结
本研究通过多组学技术揭示了OCT4作为一种新型的抗应激RNA结合蛋白,在应激条件下通过翻译调控促进多能干细胞的存活和自我更新。OCT4通过结合到AKT1等PI3K/AKT通路基因mRNA的5'-UTR区域,促进其在应激条件下的翻译起始,从而在PSCs的存活和分化中发挥关键作用。拜谱生物为该研究提供了血清互作组质谱解析高技术,拜谱生态学可具备完美健全完善的转录组学、蛋清组学、代谢转化组学各种几组学联手物料技艺安全服务安全体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
关联性文献资料:
Chen W, Chen X, Chen C, et al. OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells. Stem Cell Res Ther. 2025;16(1):84. Published 2025 Feb 23. doi:10.1186/s13287-025-04229-1