
2025年2月23日四川师范大学王英杰老师老师管理团队等在Stem Cell Research & Therapy自媒体(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。拜谱微生物为该钻研供给了淀粉酶互作组检则服务质量,助力揭示OCT4的互作蛋白。该本文通信我们王英杰老师老师为拜谱动物技术顶尖科学学培训顾问,拜谱动物技术总管理师呼建文整合签字收录。
用英语一级标题:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
小说家企业单位:浙江大学
钻研原材料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学新技术:转录组、球蛋白互作组
PART.1
实验結果
OCT在转录后技术系统激活AKT1核蛋白理解
能够RNA电磁干扰敲低OCT4,发觉AKT1 mRNA层次取得增大,而胆固醇质层次變化较小。这表示OCT4在AKT1体现监测中出现转录后/当地讲述层次的异同。OCT4充当种基本应用于神经元核连接数挥特点的转录要素,而大有些转录后/当地讲述的过程有在神经元质中,创作者能够亚神经元破乳拥有胞质、神经元核多组分,发觉神经元质中的OCT约占总胆固醇的10%。借助交连免疫检测沉垫测序技术应用(HITS-CLIP)详情OCT4-RNA互作组
由已经的实验是因为OCT4将会是RBP,如此实验人群绝对应用HITS-CLIP能力装置地详细进行分析OCT4-RNA共同能力组。实验人群应用CRISPR/Cas9装置整合了TAP-OCT4 H1癌人体细胞系,该癌人体细胞系在OCT4的5’UTR后才敲入一个TAP标鉴,尽可能更很容易地区分和丰度OCT4-RNA分手后复合物。做好这的方法,实验人群快速精确了非常多的OCT4紧密联系位点,这种位点分散在5’UTR、CDS、3’UTR、包含子、非简码染色体外显子、染色体间领域和反义CLIP-seq标鉴中(图1)。应用MEME手机软件对OCT4紧密联系位点做好motif进行分析,出现 GC-rich的(5′-GCCG-3′)回文序列在OCT4紧密联系位点中重要丰度,还是比较是靠近英译开始和结束位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4联系靶遗传基因mRNA的5’-UTR位置
顺利通过OCT4融合PI3K/AKT径路表观遗传的mRNA
海洋生物技术产品信息学剖析信息显示OCT4紧密紧密融合的表观遗传组涉及确认RNA消化吸收、讲述、所有畅快和重压响应等海洋生物技术学具体步骤,这证实OCT4在此类具体步骤中也许树立为重要的控制目的。此类表观遗传组的基本反应涉及脂肪酸质磷碱化、内源性凋亡无线数据信息环路和干神经元恢复等。GO剖析证实,OCT4紧密紧密融合的表观遗传组占比在神经元的大局部范围,涉及神经元核、神经元质和神经元膜。GO原子基本反应剖析证实,OCT4紧密紧密融合的表观遗传组极具DNA紧密紧密融合、RNA紧密紧密融合和激酶紧密紧密融合等基本反应。KEGG环路剖析将OCT4紧密紧密融合的表观遗传组聚类算法到一个环路中,至少涉及神经元细胞迁移、PI3K/Akt无线数据信息环路和PPAR无线数据信息环路。与AKT控制目的相一致,OCT4紧密紧密融合到很多PI3K/AKT无线数据信息环路表观遗传组的mRNA,涉及PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这证实OCT4也许确认之间紧密紧密融合其5’UTR来调控此类表观遗传组的讲述。OCT4与互作淀粉酶功能于翻译专业启始的控制
为着更准确的地鉴别神经元质中的OCT4互作蛋清质,科学解析职工对神经元质蛋清质在使用了轻柔的裂解,并省略了裂解减慢液中获取核酸酶。那样要求除了开展了蛋清质/核酸间接意义,还使核质TFs与DNA组DNA共沉淀物中,所以相对应丰度了神经元质蛋清质和另外的可阴离子型核质蛋清质(如剪接生殖細胞)。确认那样方式方法,科学解析职工需要最一般的情况地减掉核质中OCT4转录生殖細胞意义的干拢,并更专心致志于其做为RBP的新技能。科学解析职工在使用质谱技术应用鉴别了26个OCT4互作蛋清质,并解析了我们的亚神经元标记、原子技能和微生物具体步骤中(图2)。此类蛋清质一般最靠近神经元核、神经元质和神经元膜,并兼具译成工作生殖細胞整合、RNA整合和蛋清质整合等技能。STRING蛋清质组学无线网络解析进一歩阐释了两个OCT4互作蛋清质与译成工作、转录、压强的反应和轉運等4个组相应的(图3)。此类数据表示,OCT4会加入mRNA译成工作的宏观调控。在26个OCT4互作蛋清质中,有经曲的HNRNPA1和EIF3的分为部件EIF3G,这表示OCT4会加入帽信任于性和/或帽非信任于性但EIF4F非信任于性译成工作始点具体步骤中。小说作者进一歩否认OCT4、HNRNPA1和EIF3G会联合加入PI3K/AKT讯号径路DNA的帽非信任于性和/或帽信任于性但EIF4F非信任于性译成工作始点具体步骤中。
图2 OTC4淀粉酶互作酚类化合物析
图3 OTC4蛋白酶互作组工作定量分析
OCT4国家宏观调控低氧的条件下PI3K/AKT信号通路人类基因的反译比例
做者能够 译员组测序和转录组测序探究了低氧條件下OCT4在改善PI3K/AKT4g数字表现径路人类表观遗传mRNA译员或全局变量人类表观遗传中的帮助。做者优化了译员组和转录组的RPKM数据分析取得了RNA的译员比重,即总mRNA中發生译员的mRNA比列。KEGG技能生物富集体现 上涨译员比重的人类表观遗传重点积极参于PI3K/AKT4g数字表现径路、mTOR4g数字表现径路、胰岛素4g数字表现径路、凋亡和吞食体径路等,而上浮译员比重的人类表观遗传重点积极参于常见转录要素、泛素介导的淀粉酶质降解塑料、受损细胞周期性和PI3K/AKT4g数字表现径路等(图4)。成果体现 OCT4在氧气不足條件下对PI3K/AKT4g数字表现径路人类表观遗传的译员至关很重要。OCT4有可能能够 IRES介导的帽非依靠性译员渠道增进PI3K/AKT4g数字表现径路人类表观遗传的译员。
图4 低氧要求下的OTC4对球蛋白翻译工作的全局变量性调空
OCT4提高的AKT1翻译英语来规避异星工厂和硫化应激反应
以便进第一步探索OCT4与AKT1mRNA联系的工作机制,探索的人员适用HKINT技艺(杂合子敲入N端标价签)敲除了有AKT1染色体5’UTR的这环节,以破环OCT4与AKT1 mRNA的之间帮助。结局得出结论,TAP-AKT1血清横向相关系数不超纯天然型AKT1血清横向,而TAP-AKT1 mRNA横向则相关系数远远超出纯天然型AKT1 mRNA横向,这得出结论破环OCT4与AKT1 mRNA的之间帮助会减缓TAP-AKT1的译员。在星球基地要求下,纯天然型AKT1血清横向在星球基地处置后8几钟头相关系数变高,进而在24几钟头后还原到原横向。而TAP-AKT1血清横向则在所有星球基地前几天不间断增涨。TAP-AKT1内部比纯天然型内部更轻松变化为外胚层和内胚层,但不轻松变化为间充质。以上,OCT4完成IRES介导的路径刺激AKT1的译员,而在星球基地要求下能维持PSCs的成活和自行更新系统特性。PART.2
本文个人总结
与此同时归结,本研发察觉OCT4是科学家能开体细胞核中的另外一种RNA构建球血清,它构建到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS城市。在OCT4球血清质互不功用组中检查测量到很许多已知a参与到IRES介导翻意工作起讫的球血清质,构建RNC-seq/RNA-seq探讨进两步核定了OCT4在PSCs反应缺氧游戏症状有压力的翻意工作调节管控中的重要的功用。最该主意的是,OCT4在缺氧游戏症状生活条件下借助IRES介导条件构建到AKT1和很许多PI3K/AKT表现环路什么是基因mRNAs的GC-rich组件上,并可以淡化这些食品的翻意工作起讫。借助HKINT技巧活性聊天损伤AKT1 mRNA的5’-UTR空间结构和OCT4-5’-UTR互不功用可观削减了AKT1的翻意工拜谱生物质,会导致PSCs对氧化的应激状态诱发的凋亡死掉更是敏感脆弱,并优先权向外胚层和内胚层细分。PART.3
拜谱总结
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淀粉酶互作组质谱分享技術,拜谱生态学可供给熟进一步完善的转录组学、蛋清组学、新陈代谢组学及其多个学共同产品的能力服务保障标准,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
决定性医学文献:
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