最近，加州大學(xué)圣塔克魯茲分校的分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)副教授Jeremy Sanford發(fā)現(xiàn)，他一直在研究的一個(gè)蛋白質(zhì)，似乎對(duì)于推動(dòng)癌細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，發(fā)揮著重要的作用。這個(gè)蛋白質(zhì)被稱為IGF2BP3，表示“胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白3”。

IGF2BP3通常活躍在胎兒組織中，在大多數(shù)成人組織中是探測(cè)不到的。但是，在很多類型侵襲性癌癥中，該蛋白是被重新激活的，并與實(shí)體腫瘤和白血病的預(yù)后不良相關(guān)。這些研究結(jié)果來(lái)自于Sanford的實(shí)驗(yàn)室，于5月19日發(fā)表在《Cell Reports》，指出了這種蛋白質(zhì)推動(dòng)腫瘤轉(zhuǎn)移的一種可能機(jī)制。

在這項(xiàng)研究中，Sanford和他的同事在胰腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)廣泛的、惡性腫瘤相關(guān)的基因表達(dá)回路，是由IGF2BP3調(diào)控的。Sanford說(shuō)：“我們還沒有確定這種相互作用的細(xì)節(jié)，但它指出了IGF2BP3如何通過(guò)影響癌癥生物學(xué)相關(guān)基因的表達(dá)、而驅(qū)動(dòng)腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制。”

基因表達(dá)涉及幾個(gè)步驟，調(diào)控可能發(fā)生在這個(gè)過(guò)程中的不同步驟上。當(dāng)一個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因被打開時(shí)，其DNA序列被復(fù)制到一個(gè)信使RNA分子中，然后被翻譯成蛋白質(zhì)，執(zhí)行特定的功能。許多調(diào)控因素控制著哪些基因被轉(zhuǎn)錄成信使RNA以及轉(zhuǎn)錄時(shí)間。對(duì)于RNA結(jié)合蛋白我們還了解甚少，比如IGF2BP3，在轉(zhuǎn)錄發(fā)生后它與信使核糖核酸本身相互作用，調(diào)節(jié)著基因的表達(dá)。

在這項(xiàng)新的研究中，Sanford研究小組在胰腺癌細(xì)胞中確定了由IGF2BP3調(diào)控的164個(gè)信使RNA。他們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的靶RNAs編碼的蛋白質(zhì)，在癌癥生物學(xué)發(fā)揮一定作用，如細(xì)胞遷移、增殖和粘附。

IGF2BP3對(duì)不同的靶標(biāo)有不同的影響，從而增加了一些蛋白質(zhì)的表達(dá)，而減少了其他一些蛋白質(zhì)的表達(dá)。這種雙重活性可能取決于蛋白質(zhì)與由microRNA介導(dǎo)的一個(gè)重要基因沉默途徑之間如何相互作用。MicroRNAs可以通過(guò)結(jié)合信使RNA，作為RNA誘導(dǎo)的沉默基因表達(dá)復(fù)合物(RISC)的一部分，而有助于沉默基因表達(dá)。

Sanford說(shuō)：“它基本上是由microRNA構(gòu)成的一種具有導(dǎo)向系統(tǒng)的小分子機(jī)器，它通過(guò)阻斷信使RNA的翻譯而沉默基因。當(dāng)我們確定IGF2BP3相互作用的位置時(shí)，我們注意到，它們很多與RISC的結(jié)合位點(diǎn)重疊。”

在某些情況下，IGF2BP3可能與microRNAs競(jìng)爭(zhēng)信使RNA上的結(jié)合位點(diǎn)，從而干擾沉默復(fù)合物。在其他情況下，IGF2BP3似乎可增強(qiáng)RISC復(fù)合物的功能。

Sanford說(shuō)：“我們不知道‘IGF2BP3蛋白質(zhì)與RISC復(fù)合物相互作用’的確切機(jī)制，但是它給了我們很多信息，來(lái)調(diào)查這個(gè)有趣的相互作用網(wǎng)絡(luò)交互。這也表明，干擾IGF2BP3及其靶標(biāo)之間相互作用的治療方法，可能會(huì)有效地減少某些腫瘤的侵襲性。”

今年3月份，Sanford帶領(lǐng)的研究小組發(fā)現(xiàn)，IGF2BP3蛋白質(zhì)在急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）中是過(guò)剩的，在IGF2BP3與B細(xì)胞白血病的情況下，RNA結(jié)合蛋白的整體效果是，通過(guò)改變大量基因的表達(dá)，促進(jìn)B細(xì)胞的增殖。