
2025年2月23日湖南上大学王英杰语文老师项目团队等在Stem Cell Research & Therapy期刊(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。拜谱微生物为该钻研给出了淀粉酶互作组检查测量工作,助力揭示OCT4的互作蛋白。该文章标题移动通讯原作者王英杰教练为拜谱动物总裁小学科学高级顾问,拜谱动物总运营总监呼建文合力落款发稿。
用英语大标题:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
编辑部门:浙江大学
探究村料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学技术水平:转录组、蛋清互作组
PART.1
论述导致
OCT在转录后的水平激发AKT1淀粉酶表述
利用RNA要素敲低OCT4,挖掘AKT1 mRNA层次相关系数身高,而血清质层次變化并不大。这意味着OCT4在AKT1形容宏观调控中有转录后/译员层次的不同之处。OCT4为一些主要是座落生殖内部结构连接数挥用途的转录成分,而大部位转录后/译员时会出现在生殖内部质中,我们利用亚生殖内部分离法有胞质、生殖内部结构酚类化合物,挖掘生殖内部质中的OCT约占总血清的10%。进行热塑免疫检测析出测序科技(HITS-CLIP)描画OCT4-RNA互作组
因为很久的探讨看见OCT4已经是RBP,故此探讨者确定便用HITS-CLIP技術体统地解答OCT4-RNA共同效用组。探讨者便用CRISPR/Cas9体统共建了TAP-OCT4 H1肿瘤生殖细胞系,该肿瘤生殖细胞系在OCT4的5’UTR侧后方敲入好几个个TAP价签,若要更简易地剥离 和丰度OCT4-RNA分手后复合物。采用这一方式 ,探讨者判别了非常多OCT4运用位点,这部分位点分布区在5’UTR、CDS、3’UTR、中含子、非打码什么是遗传基因外显子、什么是遗传基因间区域环境和反义CLIP-seq价签中(图1)。便用MEME手机app对OCT4运用位点实现motif解析,看见GC-rich的(5′-GCCG-3′)编码序列在OCT4运用位点中不错丰度,通常是坐落于译员开始和结束位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4结合起来靶染色体mRNA的5’-UTR行政区域
利用OCT4紧密联系PI3K/AKT通道什么是基因的mRNA
怪物消息学概述呈现OCT4切合的染色体常见陆续参与RNA新陈代谢、全文翻意、一些促使和负担不良反应等怪物学历程,这证实OCT4在他们历程中可以发挥意义为重要的调空意义。他们染色体的功效包涵球核苷酸磷过酸、内源性凋亡4g无线数据通道和体上皮肿瘤人体癌血细胞系形成等。GO概述证实,OCT4切合的染色体地理分布在上皮肿瘤人体癌血细胞系的大地方部分,包涵上皮肿瘤人体癌血细胞系核、上皮肿瘤人体癌血细胞系质和上皮肿瘤人体癌血细胞系膜。GO分子式功效概述证实,OCT4切合的染色体拥有DNA切合、RNA切合和激酶切合等功效。KEGG通道概述将OCT4切合的染色体聚类分析到几块通道中,当中包涵上皮肿瘤人体癌血细胞系黏附、PI3K/Akt4g无线数据通道和PPAR4g无线数据通道。与AKT调空意义一样,OCT4切合到数个PI3K/AKT4g无线数据通道染色体的mRNA,包涵PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这证实OCT4可以依据之间切合其5’UTR来设定他们染色体的全文翻意。OCT4与互作血清能力于翻泽初始的调节
要想更明确地亲子认定肿瘤体上皮组织系系膜质中的OCT4互作核球蛋清质质,深入定性分析人数对肿瘤体上皮组织系系膜质核球蛋清质质确定了平稳的裂解,并省略了裂解缓冲器液中移除核酸酶。这一种生活条件不但选择了核球蛋清质质/核酸上下级的功效,还使核质TFs与染色体组组DNA共凝固,而使比含有了肿瘤体上皮组织系系膜质核球蛋清质质和其余可溶解性核质核球蛋清质质(如剪接系数)。借助这一种策略,深入定性分析人数就能够极限程度较地降低核质中OCT4转录系数的功效的电磁干扰,并更专心致志于其有所作为RBP的新特点表性。深入定性分析人数动用质谱技巧亲子认定了26个OCT4互作核球蛋清质质,并深入定性分析了因此的亚肿瘤体上皮组织系系膜定位手机、团伙特点表性和生物体学的操作进程 (图2)。这么多核球蛋清质质重要处在肿瘤体上皮组织系系膜核、肿瘤体上皮组织系系膜质和肿瘤体上皮组织系系膜膜,并具备着泰语泰语翻意系数紧密联系、RNA紧密联系和核球蛋清质质紧密联系等特点表性。STRING核球蛋清质质组学线上深入定性分析进一歩呈现了两个OCT4互作核球蛋清质质与泰语泰语翻意、转录、的压力影响和转化等4个组有关(图3)。这么多没想到揭示,OCT4或者组织进来mRNA泰语泰语翻意的政策调控。在26个OCT4互作核球蛋清质质中,有特色的HNRNPA1和EIF3的组成的这部分EIF3G,这揭示OCT4或者组织进来帽依耐性和/或帽非依耐性但EIF4F非依耐性泰语泰语翻意初始的操作进程 。作著进一歩确认OCT4、HNRNPA1和EIF3G或者共同利益组织进来PI3K/AKT数字信号径路染色体组的帽非依耐性和/或帽依耐性但EIF4F非依耐性泰语泰语翻意初始的操作进程 。
图2 OTC4球蛋白互作成分析
图3 OTC4蛋白酶互作组功能模块定性分析
OCT4调整低氧情况下PI3K/AKT通道表观遗传的全文翻译比重
小编可以经由翻譯工作工作组测序和转录组测序研究分析了低氧情况下OCT4在调高PI3K/AKT4g预警径路DNAmRNA翻譯工作工作甚至全部DNA中的做用。小编资源共享了翻譯工作工作组和转录组的RPKM数据信息获取了RNA的翻譯工作工作百分比,即总mRNA中再次发生翻譯工作工作的mRNA身材比例。KEGG功效丰度显现调整翻譯工作工作百分比的DNA通常参予PI3K/AKT4g预警径路、mTOR4g预警径路、胰岛素4g预警径路、凋亡和夺取体径路等,而调整翻譯工作工作百分比的DNA通常参予主要转录要素、泛素介导的蛋清质光降解、肿瘤细胞生长期和PI3K/AKT4g预警径路等(图4)。报告显现OCT4在环世界情况下对PI3K/AKT4g预警径路DNA的翻譯工作工作至关重点。OCT4将可以经由IRES介导的帽非根据性翻譯工作工作手段加快PI3K/AKT4g预警径路DNA的翻譯工作工作。
图4 低氧前提条件下的OTC4对血清当地翻译的全部性调节管控
OCT4激发的AKT1泰语翻译来处置星球基地和硫化应激状态
考虑到进三步的探索OCT4与AKT1mRNA依照的共识机制,的探索技术应用人员适用HKINT技术应用(杂合子敲入N端元素)敲出了AKT1基因组5’UTR的十部份,以毁坏OCT4与AKT1 mRNA的完美使用。但是表述,TAP-AKT1淀粉酶含量相关系数达不到也是型AKT1淀粉酶含量,而TAP-AKT1 mRNA含量则相关系数少于也是型AKT1 mRNA含量,这表述毁坏OCT4与AKT1 mRNA的完美使用会遏制TAP-AKT1的汉语当地翻译。在缺养生活必备条件下,也是型AKT1淀粉酶含量在缺养整理后8个小时候相关系数偏高,随后在24个小时候后恢复正常到原含量。而TAP-AKT1淀粉酶含量则在一个缺养这段时间持续时间下跌。TAP-AKT1血细胞膜比也是型血细胞膜更会差异性为外胚层和内胚层,但不会差异性为间充质。以上,OCT4经过IRES介导的前提必备条件提高AKT1的汉语当地翻译,若想在缺养生活必备条件下恢复PSCs的生存和自我认知刷新业务能力。PART.2
优秀文章个人总结
综合上面的根据上述,本研究探讨发掘OCT4是我们可以干血细胞中的本身RNA融入血清,它融入到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS板块。在OCT4血清质间接功能组中查重到二个之比参与者IRES介导讲述始点的血清质,融入RNC-seq/RNA-seq分析一下进每一步认定了OCT4在PSCs反应脑异星工厂学习压力的讲述干预中的核心功能。非常值得关注的是,OCT4在脑异星工厂因素下根据IRES介导经过融入到AKT1和二个PI3K/AKT数据信号环路DNAmRNAs的GC-rich开关元件上,并推动它们之间的讲述始点。根据HKINT策略特异形毁掉AKT1 mRNA的5’-UTR的结构和OCT4-5’-UTR间接功能有明显减轻了AKT1的讲述水准,造成PSCs对阳极氧化应激反应诱惑的凋亡伤亡尤为刺激性,并优先权向外胚层和内胚层差异性。PART.3
拜谱总结ppt
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球蛋白互作组质谱深入分析技术设备,拜谱动物可提拱完美进一步完善的转录组学、淀粉酶组学、产生组学并且几组学联和產品技巧服務管理体制,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
参照资料:
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