
2025年2月23日在中国学校王英杰教师精英团队等在Stem Cell Research & Therapy报刊(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。拜谱生物技术为该分析给出了核蛋白互作组判断服务管理,助力揭示OCT4的互作蛋白。该小文章电力编辑王英杰英语老师为拜谱生物工程学总裁科学研究咨询顾问,拜谱生物工程学总运营总监呼建文联动摘要文章发表。
英文翻译名称:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
创作者机构:浙江大学
科学研究装修材料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学技木:转录组、血清互作组
PART.1
钻研效果
OCT在转录后关卡解锁AKT1淀粉酶体现
按照RNA抑制敲低OCT4,感觉AKT1 mRNA能力相关系数提高,而蛋清质能力变化无常不高。这证实OCT4在AKT1理解调节中来源于转录后/汉语译成能力的距离。OCT4做为一些核心坐落组织細胞潜在挥功能键的转录細胞因子,而大方面转录后/汉语译成时有在组织細胞质中,编辑按照亚组织細胞转移换取胞质、组织細胞类物质,感觉组织細胞质中的OCT约占总蛋清的10%。确认交连免疫系统凝固测序的技术(HITS-CLIP)描写OCT4-RNA互作组
仍然事先的实验取决于OCT4也许是RBP,因为实验人取决于食用的HITS-CLIP技术性系统的图片软件地详细数据分析OCT4-RNA互不能力组。实验人食用的CRISPR/Cas9系统的图片软件倡导了TAP-OCT4 H1细胞膜系系,该细胞膜系系在OCT4的5’UTR正后方敲入了了个TAP性子,这样可以更轻松地提取和聚集OCT4-RNA运用物。完成那样技巧,实验人辨别的了大量OCT4运用位点,这位点分散在5’UTR、CDS、3’UTR、拥有子、非识别码dna外显子、dna间区域环境和反义CLIP-seq性子中(图1)。食用的MEME图片软件对OCT4运用位点开展motif数据分析,得知GC-rich的(5′-GCCG-3′)字段在OCT4运用位点中更为明显聚集,愈加是处在译成初始位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4组合靶基因组mRNA的5’-UTR板块
完成OCT4构建PI3K/AKT信号通路染色体的mRNA
生态学讯息学数据介绍提示 OCT4综合的遗传dna一般参于RNA代谢率、译成资料、所有条件刺激和有压力响应等生态学学全进程,这认为OCT4在以上全进程中可以展现最重要的自我调低的功效。以上遗传dna的效果比如血清质磷过酸、内源性凋亡讯号环路和体上皮肿瘤细胞核系系核长期保持等。GO数据介绍认为,OCT4综合的遗传dna分布图在上皮肿瘤细胞核系系核的大的部分城市,比如上皮肿瘤细胞核系系核核、上皮肿瘤细胞核系系核质和上皮肿瘤细胞核系系核膜。GO原子核效果数据介绍认为,OCT4综合的遗传dna有DNA综合、RNA综合和激酶综合等效果。KEGG环路数据介绍将OCT4综合的遗传dna聚类算法到多少环路中,这之中比如上皮肿瘤细胞核系系核黏附、PI3K/Akt讯号环路和PPAR讯号环路。与AKT自我调低的功效相一致,OCT4综合到个PI3K/AKT讯号环路遗传dna的mRNA,比如PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这认为OCT4可以按照同时综合其5’UTR来调低以上遗传dna的译成资料。OCT4与互作蛋白酶用于译为起讫的政策调控
想要更精确度地检测神经生殖癌血细胞系系核质中的OCT4互作核蛋清,科学调查人对神经生殖癌血细胞系系核质核蛋清借助了柔和的裂解,并省略了裂解减慢液中加入核酸酶。等因素不禁抹去了核蛋清/核酸能够 用处,还使核质TFs与dna组DNA共沉垫,若想相比较丰度了神经生殖癌血细胞系系核质核蛋清和其它可溶解性核质核蛋清(如剪接要素)。借助等技巧,科学调查人就可以最明显的情况地减掉核质中OCT4转录要素用处的打扰,并更致力于其作为一个RBP的新性能。科学调查人运行质谱新技术检测了25个OCT4互作核蛋清,并剖析了她们的亚神经生殖癌血细胞系系核追踪定位、大分子性能和菌物学时(图2)。等核蛋清其主要地处神经生殖癌血细胞系系核核、神经生殖癌血细胞系系核质和神经生殖癌血细胞系系核膜,并存在译成要素搭配、RNA搭配和核蛋清搭配等性能。STRING核蛋清组学网咯剖析进那步论述了诸多OCT4互作核蛋清与译成、转录、的压力响应和转运公司等4个组相关(图3)。等可是是因为,OCT4有机会参与性性进来mRNA译成的调节管控。在25个OCT4互作核蛋清中,有金典的HNRNPA1和EIF3的組成部件EIF3G,这是因为OCT4有机会参与性性进来帽根据感性和/或帽非根据感性但EIF4F非根据感性译成始点时。我们进那步核实OCT4、HNRNPA1和EIF3G有机会一致参与性性进来PI3K/AKT的信号环路dna的帽非根据感性和/或帽根据感性但EIF4F非根据感性译成始点时。
图2 OTC4球蛋白互作混合物析
图3 OTC4球蛋白互作组功能模块研究分析
OCT4宏观调控低氧经济条件下PI3K/AKT径路表观遗传的泰语翻译百分率
作家进行翻意组测序和转录组测序理论研究了低氧必备先决条件下OCT4在转换PI3K/AKT卫星移动数据表现移动数据表现通道染色体mRNA翻意同时整体染色体中的用。作家合并了翻意组和转录组的RPKM参数得到了RNA的翻意百分率,即总mRNA中有翻意的mRNA比倒。KEGG作用生物富集提示 上涨翻意百分率的染色体具体直接组织PI3K/AKT卫星移动数据表现移动数据表现通道、mTOR卫星移动数据表现移动数据表现通道、胰岛素卫星移动数据表现移动数据表现通道、凋亡和腐化体移动数据表现通道等,而调整翻意百分率的染色体具体直接组织基础转录要素、泛素介导的淀粉酶质分解、细胞系期和PI3K/AKT卫星移动数据表现移动数据表现通道等(图4)。后果提示 OCT4在缺氧攻略必备先决条件下对PI3K/AKT卫星移动数据表现移动数据表现通道染色体的翻意至关为重要。OCT4可以进行IRES介导的帽非依赖感性翻意行业驱动PI3K/AKT卫星移动数据表现移动数据表现通道染色体的翻意。
图4 低氧必备条件下的OTC4对淀粉酶翻譯的全部性调节
OCT4激发的AKT1翻意来面对缺养和腐蚀应激反应
要进三步钻研OCT4与AKT1mRNA组合的制度化,钻研成员食用HKINT技术性(杂合子敲入N端价签)敲除了有AKT1dna5’UTR的一台分,以毁坏OCT4与AKT1 mRNA的双方之间力量。结果显示意味着,TAP-AKT1血清技术技术横向明显最低野外穿山甲穿山甲型AKT1血清技术技术横向,而TAP-AKT1 mRNA技术技术横向则明显低于野外穿山甲穿山甲型AKT1 mRNA技术技术横向,这意味着毁坏OCT4与AKT1 mRNA的双方之间力量会遏制TAP-AKT1的翻泽。在美丽水世界的条件下,野外穿山甲穿山甲型AKT1血清技术技术横向在美丽水世界清理后8半几小时明显偏高,但是在24半几小时后复原到原技术技术横向。而TAP-AKT1血清技术技术横向则在另一美丽水世界阶段快速减低。TAP-AKT1内部核比野外穿山甲穿山甲型内部核更简易变化为外胚层和内胚层,但不简易变化为间充质。总而言之,OCT4能够 IRES介导的行业更改密码AKT1的翻泽,若想在美丽水世界的条件下恢复PSCs的存留和自主更新软件力量。PART.2
小文章总结ppt
上述情况上述情况,本理论研究察觉OCT4是猿类可以干生殖细胞中的的RNA组合核核淀粉酶,它组合到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS区。在OCT4核核营养素互为目的组中检侧到各个知道参与到IRES介导当地译文资料起点的核核营养素,组合RNC-seq/RNA-seq讲解进而骤确保了OCT4在PSCs没有响应环世界气压的当地译文资料房产调控中的要点目的。值得一看重视的是,OCT4在环世界状态下使用IRES介导条件组合到AKT1和各个PI3K/AKT讯号径路基因遗传mRNAs的GC-rich电子器件上,并增进它们的的当地译文资料起点。使用HKINT方法步骤特女性朋友破环AKT1 mRNA的5’-UTR构成和OCT4-5’-UTR互为目的强势有效降低了AKT1的当地译文资料横向,会造成PSCs对氧化反应应激性介导的凋亡死亡视频愈发敏感脆弱,并必需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蛋清互作组质谱数据分析技術,拜谱动物可带来了熟透完整的转录组学、蛋清组学、细胞代谢组学及及几组学连合类产品技巧产品保障体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
规范专著:
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