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Day9——PHB2通过抑制PKM2剪接维持VSMCs的收缩表型

2023-07-23 21:38 作者:摘一片云-  | 我要投稿

去年10.28的文章,关注VSMC的表型转换

作者关注到的现象:VSMC的表型转换过程中,线粒体氧化磷酸化会逐渐变为有氧糖酵解。

然而,VSMC调节这二者之间平衡以维持收缩表型的内源性调节剂仍不清楚。

PHB2是参与多种细胞功能的多效支架蛋白,广泛表达在核、质、线粒体中。


Result1:rna序列分析预测将能量稳态与VSMCs收缩表型联系起来的新的候选基因

VSMC的两种表型:收缩型和分泌型。TGF-B能使VSMC向收缩型转换,PDGF使其向分泌型转换。因此用TGF和PDGF分别处理VSMC,前者上调而后者下调的基因是维持收缩表型的基因。有6个。其中变化最明显的是PHB2。

siRNA敲低PHB2,观察到VSMC收缩表型标志基因下调。进一步提示PHB2可能参与收缩表型的维持。

PHB2定位于中膜层        /////怎么看出来的?

Result2:PHB2减少与VSMCs转分化相关

用WB进一步验证。此外使用血清饥饿条件诱导收缩表型,PHB2表达上升。

大鼠颈动脉球囊损伤后3、7和14天,PHB2的表达明显降低,VSMCs收缩标记物减少,新生内膜面积增加。颈动脉内膜切除术患者的动脉中PHB2的表达较对照组乳腺内动脉明显降低。

前两个results好奇怪qwq,第一个体外测mRNA,第二个测蛋白+血清模型+体内,另外做了随时间表达。难道是简单筛选——进一步验证?


Result3:PHB2在体外维持VSMC的收缩表型

siRNA敲低PHB2,收缩标志基因表达下调。并且可以逆转TGF-B造成的向收缩表型转变。

敲除PHB2,收缩基因表达下调。

VSMC从细长形的收缩态转变为多边形的分泌态

一些评估收缩性的指标(凝胶收缩实验、对苯肾上腺素的反应性)

一些评估迁移能力的指标(划痕实验、Boyden实验)

偏个题介绍一下Boyden实验。感觉就是transwell

上层细胞在下层趋化试剂的作用下迁移下去

这一部分,还是在验证PHB2对维持VSMC收缩表型很重要


Result4:在体内PHB2缺乏可加速损伤后新生内膜形成

VSMC特异性敲除PHB2的小鼠,收缩表型的标志减少

而细胞增殖活性增加(BrdU评估细胞增殖)

新生内膜面积增加

这一部分就是在体内的验证


Result5:hnRNPA1是PHB2的新型结合蛋白

在大鼠原代VSMC中探索PHB2的结合蛋白。用PHB2抗体处理,做液相色谱分析,由此检测出了一些结合蛋白。其中hnRNPA1排第一

hnRNPA1是一种在多种生物过程中具有重要作用的蛋白。一项近期研究表明,hnRNPA1在损伤后内膜生成中调节VSMC增殖和代谢中具有重要作用。

要验证两种蛋白之间具有相互作用——先看看是否调节其基因表达——敲低一个,看看另一个的表达量是否变化——然后看二者是否直接结合——IP——分区域IP

在核、质中分别进行IP,在核中结合,而在质中不结合

表达出各种突变体,得到了二者的结合域

结论:PHB2的C端与hnRNPA1的RGG-box结构域结合


Result6:hnRNPA1-PHB2相互作用在体内和体外对于维持VSMC收缩表型是必要的

单克隆hnRNPA1的RGG域和M9C端。M9能使hnRNPA1出核,以此阻断核内hnRNPA1与PHB2的结合。

这样做的结果是抑制了收缩基因的转录、细胞迁移性增加

体内实验:球囊损伤后第七天,收缩基因表达增加

内膜增厚

这部分说明了PHB2与hnRNPA1结合的重要性

但要是没有M9怎么办呢


Result7:PHB2抑制hnRNPA1介导的prePKM mRNA剪接、PKM2表达和有氧糖酵解

hnRNPA1是已知的prePKM mRNA的调节蛋白,PKM2是糖酵解的最终限速步,PKM1促进氧化磷酸化,二者来源于mRNA的不同剪接。PKM2表达增加可促进动脉粥样硬化,而缺失PKM2能抑制损伤后内膜生成。因此这部分研究了PHB2是否影响hnRNPA1介导的mRNA剪接,以及所造成的PKM表达量改变、代谢改变。

用PstI和NcoI酶切扩增子后进一步进行RTPCR,结果显示Phb2缺乏促进了PKM1向PKM2的反式表达

敲除PHB2也能促进PKM1向PKM2转化

抑制结合之后也是

糖酵解增强,氧化磷酸化降低

PDGF刺激的VSMC中,PHB2抑制的转分化被过表达PKM2消除

VSMC特异性PKM2敲低能够抑制新生内膜形成

总结一下:在正常的VSMC中,PHB2结合hnRNPA1,抑制hnRNPA对pre-PKM mRNA的剪接,此时生成PKM1,促进氧化磷酸化,维持VSMC收缩表型。病理条件下hnRNPA1剪接pre-PKM mRNA,生成PKM2,促进糖酵解,使VSMC转化为分泌型。


Discussion

  1. PHB2能调节代谢重编程

  2. PHB2不调节hnRNPA1的表达水平

  3. mi-124?

磨磨蹭蹭终于读完了


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