【学术前沿】JMCB | 惠静毅团队揭示RNA结合蛋白QKI调控肺癌关键可变剪接事件

来源：细胞世界

The RNA-binding protein QKI suppresses cancer-associated aberrant splicing. 

PLoS Genet. 2014

在这项工作的基础上，为了阐述QKI调控可变剪接的分子机制，作者首先制备了特异识别肺细胞中QKI主要异构体QKI-5的单克隆抗体，并在全基因组范围通过iCLIP-seq鉴定QKI-5体内RNA结合位点。有意思的是，QKI-5以一种结合位点依赖的方式调控其下游基因的可变剪接。当结合位点位于可变外显子下游内含子顺序中，QKI-5倾向于促进外显子的引入；当结合位点位于可变外显子中或者紧邻可变外显子两侧的内含子中时，QKI-5会造成外显子跳跃。

ADD3是一个细胞骨架蛋白，与信号转导以及细胞迁移和粘附有关。通过寻找QKI蛋白这一肺癌相关的重要RNA结合蛋白的下游靶基因，作者发现QKI-5能够调控ADD3的可变剪接，并且ADD3外显子14的引入在肺癌病人中显著增加。那么，ADD3剪接变化的生物学功能究竟是什么呢？

该团队发现QKI-5通过识别ADD3内含子13靠近3’剪接位点的一串结合位点抑制ADD3外显子14的引入。在TCGA肿瘤数据库中，QKI-5的表达与ADD3外显子14的引入呈负相关，ADD3外显子14的引入与病人的预后也呈显著负相关。进一步的实验说明QKI-5遏制细胞的增殖与迁移是部分通过抑制ADD3外显子14的引入而实现的。ADD3带有外显子14顺序的长异构体具有促进细胞增殖与迁移的能力，而没有这段顺序的短异构体则不具备这一能力。此外，作者还发现肿瘤中QKI基因会发生一些点突变，其中有部分突变由于蛋白质构象的改变造成不能调控其靶基因NUMB和ADD3的可变剪接。

本研究分子机制模式图

小结

该项工作是惠静毅团队之前工作的延续，利用高通量测序与生化实验相结合的方法，本研究在基因组水平观察到QKI蛋白调控靶基因剪接依赖于结合位置这一规律。同时，本研究发现QKI通过调控ADD3基因可变剪接发挥抑癌功能的新途径，肿瘤中QKI基因携带的点突变会导致QKI蛋白失去调控下游靶基因剪接的能力。

参考文献：

1. Song X.W., Zeng Z.Y., Wei H.H., et al. (2018) Alternative splicing in cancers: From aberrant regulation to new therapeutics. Semin. Cell Dev. Biol. 75, 13-22.

2. Zong, F.Y., Fu, X., Wei, W.J., et al. (2014). The RNA-binding protein QKI suppresses cancer-associated aberrant splicing. PLoS Genet. 10, e1004289.

作者简介

据悉，惠静毅实验室博士生王金柱、中国科学院植物逆境生物学研究中心的傅兴副研究员和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的方兆元副研究员为该篇文章的共同第一作者。该工作还得到了上海交通大学附属新华医院黄旲研究员在QKI肿瘤相关突变体结构预测上的大力支持。在数据收集过程中，该研究得到分子细胞科学卓越创新中心公共技术服务中心分子和细胞平台的帮助，以及国家自然科学基金委和国家科技部提供的经费支持。

来源：JMCB学术前沿