
2025年2月23日浙江省大家王英杰幼儿老师团体等在Stem Cell Research & Therapy杂物(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。拜谱生态学为该论述给出了血清互作组查测服務,助力揭示OCT4的互作蛋白。该小文章通信设备笔者王英杰生物制品技术老师为拜谱生物制品技术总裁合理高级顾问,拜谱生物制品技术总营销经理呼建文聯合签字发表论文。
英文音标副标题:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
笔者机关单位:浙江大学
实验建筑材料:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学技术性:转录组、核蛋白互作组
PART.1
学习报告单
OCT在转录后水平方向促活AKT1核蛋白形容
根据RNA干拢敲低OCT4,呈现AKT1 mRNA平行强势身高,而血清质平行发展不算太大。这呈现OCT4在AKT1传达调节作用中的存在转录后/译文资料平行的不同之处。OCT4成为种主耍座落在组织核高并发挥功能表的转录系数,而大组成部分转录后/译文资料时发生的在组织质中,小说作者根据亚组织分离处理拿到胞质、组织核酚类化合物,呈现组织质中的OCT约占总血清的10%。使用热塑免疫细胞沉垫测序的技术(HITS-CLIP)写照OCT4-RNA互作组
基于以前的钻研反映OCT4有机会是RBP,如此钻研人工确定安全便用HITS-CLIP技术设备系統化地解答OCT4-RNA之间做用组。钻研人工安全便用CRISPR/Cas9系統化在校园营销推广活动的环节之中所构建了TAP-OCT4 H1神经体细胞系,该神经体细胞系在OCT4的5’UTR正后方敲入了一大个TAP标价签,以便更便捷地隔离和丰度OCT4-RNA挽回物。能够本身技术,钻研人工辨认了大量的OCT4综合位点,等位点地理分布在5’UTR、CDS、3’UTR、包含子、非项目编码dna外显子、dna间区城和反义CLIP-seq标价签中(图1)。安全便用MEME軟件对OCT4综合位点使用motif研究,看到GC-rich的(5′-GCCG-3′)队列在OCT4综合位点中可观丰度,十分是最靠近翻译资料启始位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4结合实际靶基因遗传mRNA的5’-UTR城市
依据OCT4紧密结合PI3K/AKT信号通路基因组的mRNA
生物制品工程相关信息学定量数据概述屏幕上显示OCT4能够 实际的dna主要是积极参与RNA组织上皮細胞代谢、全文讲述、各种类型热血和压为发应等生物制品工程学历程,这说明OCT4在这历程中将会充分利用注重的调整的功效。这dna的职能主要存在核脂肪酸磷过酸、内源性凋亡数据数据信息径路和干组织上皮細胞维护等。GO定量数据概述说明,OCT4能够 实际的dna生长在组织上皮細胞的大组成部分行政区域,主要存在组织上皮細胞核、组织上皮細胞质和组织上皮細胞膜。GO大分子职能定量数据概述说明,OCT4能够 实际的dna存在DNA能够 实际、RNA能够 实际和激酶能够 实际等职能。KEGG数据信息径路定量数据概述将OCT4能够 实际的dna聚类算法到多少数据信息径路中,在这其中主要存在组织上皮細胞吸附力、PI3K/Akt数据数据信息径路和PPAR数据数据信息径路。与AKT调整的功效同一,OCT4能够 实际到许多PI3K/AKT数据数据信息径路dna的mRNA,主要存在PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这说明OCT4将会能够 会能够 实际其5’UTR来调理这dna的全文讲述。OCT4与互作蛋白酶能力于当地翻译起点的管控
方便更准确无误地司法亲子鉴定神经元质中的OCT4互作血清质,探索工人对神经元质血清质加入了温润的裂解,并省略了裂解缓冲器液中含有核酸酶。此类具体条件不但继承了血清质/核酸能够 效用,还使核质TFs与什么是遗传基因组DNA共积累,得以比丰度了神经元质血清质和各种可可溶核质血清质(如剪接系数)。借助此类工艺,探索工人还可以较大 能力地减低核质中OCT4转录系数效用的要素,并更专注力于其当做RBP的新功能表性性。探索工人使用的质谱技術司法亲子鉴定了26个OCT4互作血清质,并深入剖析了因此的亚神经元定位功能表性、原子功能表性性和菌物学方式(图2)。这样的血清质常见处于神经元核、神经元质和神经元膜,并有着全文反译工作资料系数整合、RNA整合和血清质整合等功能表性性。STRING血清质组学无线网络深入剖析进这步骤探求了2个OCT4互作血清质与全文反译工作资料、转录、压力值现象和运输等4个组重要性(图3)。这样的毕竟反映出,OCT4将加入mRNA全文反译工作资料的改善。在26个OCT4互作血清质中,有经典之作的HNRNPA1和EIF3的分解成部位EIF3G,这反映出OCT4将加入帽根据性和/或帽非根据性但EIF4F非根据性全文反译工作资料启始方式。原作者进这步骤核实OCT4、HNRNPA1和EIF3G将之间加入PI3K/AKT手机信号环路什么是遗传基因的帽非根据性和/或帽根据性但EIF4F非根据性全文反译工作资料启始方式。
图2 OTC4淀粉酶互作酚类化合物析
图3 OTC4血清互作组基本功能研究
OCT4干预低氧必备条件下PI3K/AKT信号通路表观遗传的讲述比列
编辑凭借译文资料组测序和转录组测序探析了低氧必备经济条件下OCT4在设定PI3K/AKT数据文件信息径路dnamRNA译文资料、优化dna中的做用。编辑兼容合并了译文资料组和转录组的RPKM数据文件拿到了RNA的译文资料百分比,即总mRNA中产生译文资料的mRNA占比。KEGG的功能生物富集彰显降低译文资料百分比的dna大部分操作PI3K/AKT数据文件信息径路、mTOR数据文件信息径路、胰岛素数据文件信息径路、凋亡和腐化体径路等,而调涨译文资料百分比的dna大部分操作差不多转录要素、泛素介导的淀粉酶质吸附、受损细胞周期长和PI3K/AKT数据文件信息径路等(图4)。毕竟彰显OCT4在缺氧攻略必备经济条件下对PI3K/AKT数据文件信息径路dna的译文资料至关最重要。OCT4有可能凭借IRES介导的帽非依赖感性译文资料行业催进PI3K/AKT数据文件信息径路dna的译文资料。
图4 低氧先决条件下的OTC4对蛋清翻泽的缺省性控制
OCT4刺激的AKT1翻译工作来应该对脑缺氧和氧化物应激状态
为了能够进那步实验OCT4与AKT1mRNA组合的规则,实验人群适用HKINT技术设备(杂合子敲入N端商品标签)敲除AKT1染色体5’UTR的1要素,以损伤OCT4与AKT1 mRNA的间接的功效。成果证实,TAP-AKT1核球蛋清酶质量方向重要不超过也是型AKT1核球蛋清酶质量方向,而TAP-AKT1 mRNA质量方向则重要高出也是型AKT1 mRNA质量方向,这证实损伤OCT4与AKT1 mRNA的间接的功效会抑制性TAP-AKT1的翻意。在缺养经济必要条件下,也是型AKT1核球蛋清酶质量方向在缺养加工处理后8小的时候重要上升,第二在24小的时候后恢复正常到原质量方向。而TAP-AKT1核球蛋清酶质量方向则在一部分缺养时间继续急剧下降。TAP-AKT1内部比也是型内部更比较便捷差异性为外胚层和内胚层,但不比较便捷差异性为间充质。结合以上,OCT4按照IRES介导的渠道解锁AKT1的翻意,所以在缺养经济必要条件下保证PSCs的存活率和自己升级更新力量。PART.2
的文章个人心得体会
上述讲到所写,本探究表明OCT4是人们的能开干细胞美容膜中的的一种RNA综合蛋清质,它综合到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS区。在OCT4蛋清质质主动意义组中检查测量到好几个已经知道陆续参与IRES介导译成资料资料始点的蛋清质质,综合RNC-seq/RNA-seq阐述进一大步认定了OCT4在PSCs没有响应脑脑缺氧心理压力的译成资料资料调节中的关键的意义。非常值得目光的是,OCT4在脑脑缺氧状况下完成IRES介导行业综合到AKT1和好几个PI3K/AKT网络信号径路人类基因mRNAs的GC-rich元器件上,并利于她们的译成资料资料始点。完成HKINT具体方法活性朋友受损AKT1 mRNA的5’-UTR框架和OCT4-5’-UTR主动意义不错降低了了AKT1的译成资料资料含量,以至于PSCs对空气氧化应激性促进的凋亡枯死愈加敏感脆弱,并先期向外胚层和内胚层差异性。PART.3
拜谱个人心得体会
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白质互作组质谱浅析方法,拜谱怪物可带来心智成熟全面的转录组学、核蛋白组学、排泄组学同时两组学综合物料技术水平服务培训机制,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
考生论文文献:
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