为了深入了解 DEK 在癌细胞中的分子功能,来自华中科技大学同济医学院附属同济医院等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Molecular Genetics and Genomics》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法来探索 DEK 的奥秘。首先是 RNA 测序(RNA-seq)技术,它能够全面分析细胞中基因的表达情况,检测基因转录本的变化;其次是改进的 RNA 免疫沉淀测序(iRIP-seq)技术,利用该技术可以确定 DEK 在基因组范围内与 RNA 的结合位点 。同时,研究人员还进行了细胞增殖和侵袭实验,以观察 DEK 对癌细胞行为的影响。
研究结果如下:
DEK 与癌细胞表型的关系:研究人员通过分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库,发现 DEK 在多种癌症中的表达存在异常,且与患者的生存时间相关。在 HeLa 细胞中过表达 DEK 后,通过 CCK-8 和 Edu 实验证实,DEK 显著促进了 HeLa 细胞的增殖;细胞侵袭实验也表明,DEK 增强了 HeLa 细胞的侵袭能力,这说明 DEK 在 HeLa 细胞中具有促癌功能。
DEK 对基因表达和可变剪接的影响:RNA-seq 分析显示,过表达 DEK 后,虽然大部分高表达基因的转录水平没有明显变化,但有 411 个基因的可变剪接模式受到了 DEK 的调控。这些基因参与了多种生物学过程,如蛋白质结合、DNA 结合、ATP 结合等,并且在有丝分裂细胞周期、基因表达、DNA 修复等过程中显著富集。这表明 DEK 通过调节不同功能基因的可变剪接发挥作用。
DEK 与 RNA 的结合特性:iRIP-seq 结果显示,DEK 广泛结合 RNA,结合位点主要集中在 3’非翻译区(3’UTR)、编码区(CDS)和内含子区域。通过分析,还发现 DEK 对 RNA 5’剪接位点(5’SS)的共有序列 GGUAA 基序具有特异性结合偏好。此外,研究人员还鉴定出了大量 DEK 结合的基因,这些基因在基因表达、有丝分裂、RNA 剪接等过程中显著富集 。
DEK 对 Hippo 信号通路基因的调控:研究发现,DEK 调控的可变剪接基因与 DEK 结合的基因存在显著重叠,这些重叠基因在 Hippo 信号通路中显著富集。Hippo 信号通路在癌症发展中起着重要作用,其功能失调与多种癌症相关。研究人员进一步以 CSNK1D 为例进行研究,发现 DEK 可以直接结合 CSNK1D,并调控其前体 mRNA 的可变剪接,这表明 DEK 可能通过调控 Hippo 信号通路中的基因来影响癌症的发展。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,DEK 作为一种 RNA 结合蛋白(RBP),在 RNA 加工过程中发挥着独特的作用,它通过广泛结合 RNA 5’SS 的 GGUAA 基序,调控与癌症相关通路基因的可变剪接。这种对癌症相关基因可变剪接的调控,可能会导致蛋白质功能的改变,进而促进癌症的发展 。该研究为深入理解 DEK 在癌症发生发展过程中的作用机制提供了新的视角,也为后续研究 DEK 作为潜在治疗靶点的可能性奠定了基础,有助于开发针对癌症的新型治疗策略。但同时,研究也存在一些有待进一步探索的问题,比如外源性 DEK 过表达对其自身磷酸化水平的影响,以及 DEK 过表达是否会诱导新的 CSNK1D 异构体产生及其在不同癌症中的功能等,这些都为后续研究指明了方向。