
2025年2月23日湖南专科大学王英杰音乐老师团对等在Stem Cell Research & Therapy杂志社(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。拜谱生物学为该科研打造了球蛋白互作组查重服务性,助力揭示OCT4的互作蛋白。该散文通信网络编辑王英杰师傅为拜谱菌物顶尖科学性专业顾问,拜谱菌物总部门经理呼建文联席落款发表论文。
日语名称:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
作家基层单位:浙江大学
科学研究村料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学能力:转录组、血清互作组
PART.1
科学研究没想到
OCT在转录后层次重置AKT1蛋白酶展示
进行RNA骚扰敲低OCT4,察觉到AKT1 mRNA含量方向相关系数增大,而营养物质质含量方向转变 并不严重。这阐明OCT4在AKT1表达方法管控中有着转录后/译为含量方向的的差异。OCT4最为属于基本设在癌神经元系系质连接数挥模块的转录分子,而大组成部分转录后/译为整个过程进行在癌神经元系系质中,作家进行亚癌神经元系系脱离换取胞质、癌神经元系系质类物质,察觉到癌神经元系系质中的OCT约占总营养物质的10%。使用交连免疫抗体水解测序技艺(HITS-CLIP)刻画OCT4-RNA互作组
在在之前的调查体现了OCT4几率是RBP,如此调查成员所决定便用HITS-CLIP技术设备操作整体观详细解析OCT4-RNA互为在运行组。调查成员便用CRISPR/Cas9操作系统共建了TAP-OCT4 H1癌细胞系系,该癌细胞系系在OCT4的5’UTR后敲入了了个TAP价签,能够更简单地拆分和聚集OCT4-RNA软型物。能够这类技术,调查成员判断了大批OCT4融入位点,某些位点占比在5’UTR、CDS、3’UTR、囊括了子、非编号规则什么是人类基因外显子、什么是人类基因间城市和反义CLIP-seq价签中(图1)。便用MEMEAPP对OCT4融入位点做出motif解析,看到GC-rich的(5′-GCCG-3′)字段在OCT4融入位点中显著性聚集,愈加是建在译成起讫位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4紧密联系靶表观遗传mRNA的5’-UTR地方
确认OCT4融合PI3K/AKT信号通路染色体的mRNA
生物工程学企业信息学定量阐述表述OCT4运用的染色体遗传主耍参予RNA排泄、当地译为、各样有趣和负荷反应迟钝等生物工程学学流程,这表述OCT4在这类流程中很有或者表现重要的的改善效应。这类染色体遗传的性能具有着球氨基酸磷酸性反应、内源性凋亡数据信息警报径路和干肿瘤癌細胞形成等。GO定量阐述表述,OCT4运用的染色体遗传布局在肿瘤癌細胞的大范围范围,具有着肿瘤癌細胞核、肿瘤癌細胞质和肿瘤癌細胞膜。GO大分子性能定量阐述表述,OCT4运用的染色体遗传具有着DNA运用、RNA运用和激酶运用等性能。KEGG警报径路定量阐述将OCT4运用的染色体遗传聚类分析到几种警报径路中,这里面具有着肿瘤癌細胞吸附、PI3K/Akt数据信息警报径路和PPAR数据信息警报径路。与AKT改善效应统一,OCT4运用到众多PI3K/AKT数据信息警报径路染色体遗传的mRNA,具有着PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这表述OCT4很有或者可以通过马上运用其5’UTR来控制这类染色体遗传的当地译为。OCT4与互作血清使用于译为初始的控制
想要更准确度地签定細胞质中的OCT4互作血清酶酶,探析研究人工对細胞质血清酶酶进行了和气的裂解,并省略了裂解缓存数据液中增长核酸酶。这一水平往往继承了血清酶酶/核酸相护角色,还使核质TFs与dna组DNA共水解,以此相对应含有了細胞质血清酶酶和的可可溶性核质血清酶酶(如剪接要素)。应该通过这一方式 ,探析研究人工应该极大数量地提高核质中OCT4转录要素角色的电磁波辐射,并更专业不断创新其当作RBP的新能力模块性。探析研究人工运用质谱技巧签定了24个OCT4互作血清酶酶,并研究了她们的亚細胞定位能力模块、原子能力模块性和生物工程学的操作历程 (图2)。等血清酶酶最主要坐落于細胞核、細胞质和細胞膜,并拥有讲述工作要素紧密整合实际、RNA紧密整合实际和血清酶酶紧密整合实际等能力模块性。STRING血清酶酶组学线上研究进步骤阐述了若干OCT4互作血清酶酶与讲述工作、转录、工作压力体现和运送等4个组对应(图3)。等結果反映,OCT4概率积极参与到进来mRNA讲述工作的调节。在24个OCT4互作血清酶酶中,有传统的HNRNPA1和EIF3的成分那部分EIF3G,这反映OCT4概率积极参与到进来帽根据症于性和/或帽非根据症于性但EIF4F非根据症于性讲述工作初始的操作历程 。作著进步骤确认OCT4、HNRNPA1和EIF3G概率相互积极参与到进来PI3K/AKT信息信号通路dna的帽非根据症于性和/或帽根据症于性但EIF4F非根据症于性讲述工作初始的操作历程 。
图2 OTC4球蛋白互作酚类化合物析
图3 OTC4蛋白酶互作组用途探讨
OCT4宏观调控低氧的条件下PI3K/AKT径路表观遗传的反译比列
我们完成汉语英译英语资料组测序和转录组测序钻研了低氧状态下OCT4在调PI3K/AKT资料信息数据信息通道表观遗传mRNA汉语英译英语资料甚至静态表观遗传中的做用。我们兼容合并了汉语英译英语资料组和转录组的RPKM资料才能得到了RNA的汉语英译英语资料比重,即总mRNA中会出现汉语英译英语资料的mRNA比倒。KEGG功能键丰度提示信息调低汉语英译英语资料比重的表观遗传注意参与者的PI3K/AKT资料信息数据信息通道、mTOR资料信息数据信息通道、胰岛素资料信息数据信息通道、凋亡和摧毁体数据信息通道等,而调整汉语英译英语资料比重的表观遗传注意参与者的差不多转录因素、泛素介导的核营养物质吸附、组织细胞周期长和PI3K/AKT资料信息数据信息通道等(图4)。效果提示信息OCT4在脑缺氧状态下对PI3K/AKT资料信息数据信息通道表观遗传的汉语英译英语资料至关核心。OCT4也许完成IRES介导的帽非依赖于性汉语英译英语资料方法促进会PI3K/AKT资料信息数据信息通道表观遗传的汉语英译英语资料。
图4 低氧前提下的OTC4对蛋白酶翻译专业的缺省性调节作用
OCT4系统激活的AKT1翻译资料来回应脑缺氧和钝化应激性
若想进1步探讨OCT4与AKT1mRNA结合在一起的体系,探讨系统人员便用HKINT系统(杂合子敲入N端标贴)敲除开AKT1DNA5’UTR的有一部电影分,以影响OCT4与AKT1 mRNA的能够 功效。最后反映,TAP-AKT1球球淀粉酶含量正相关远低于天然的植物植物型AKT1球球淀粉酶含量,而TAP-AKT1 mRNA含量则正相关超出天然的植物植物型AKT1 mRNA含量,这反映影响OCT4与AKT1 mRNA的能够 功效会抑制作用TAP-AKT1的全文翻泽。在氧气不足前提下,天然的植物植物型AKT1球球淀粉酶含量在氧气不足处里后8分钟正相关增加,以后在24分钟后恢复原状到原含量。而TAP-AKT1球球淀粉酶含量则在另一氧气不足这段时间不间断越来越低。TAP-AKT1上皮细胞核比天然的植物植物型上皮细胞核更更易差异性为外胚层和内胚层,但不更易差异性为间充质。笔者认为,OCT4完成IRES介导的方式启用AKT1的全文翻泽,若想在氧气不足前提下恢复PSCs的维持和个人系统更新工作能力。PART.2
好文章个人心得体会
上面所写,本深入了解得知OCT4是科学家能开干生殖细胞中的1种RNA联系淀粉酶酶,它联系到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS区。在OCT4淀粉酶酶质间接用处组中查测到俩个已经知道参予IRES介导汉语当地汉语翻译专业开始的淀粉酶酶质,联系RNC-seq/RNA-seq了解进一大步核定了OCT4在PSCs加载失败乏氧各种压力的汉语当地汉语翻译专业调节管控中的重中之重用处。值不值得重视的是,OCT4在乏氧状况下顺利经由IRES介导经过联系到AKT1和俩个PI3K/AKT数据通道DNAmRNAs的GC-rich零件上,并提高网站其的汉语当地汉语翻译专业开始。顺利经由HKINT的方法特异形损害AKT1 mRNA的5’-UTR设计和OCT4-5’-UTR间接用处有明显减少了AKT1的汉语当地汉语翻译专业技术水平,引致PSCs对被氧化应激状态介导的凋亡死较为铭感,并合理向外胚层和内胚层两极分化。PART.3
拜谱个人总结
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浅析的技术,拜谱生物工程可出具早熟建立完善的转录组学、蛋白酶组学、排泄组学各种多个学共同產品技术应用保障风险管理体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
参考价值专著:
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