
2025年2月23日在中国高校王英杰小编创业团队等在Stem Cell Research & Therapy月刊(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。拜谱动物为该探究出具了球蛋白互作组判断服务质量,助力揭示OCT4的互作蛋白。该短文通迅作著王英杰菌物老师为拜谱菌物首席总裁科学研究高级顾问,拜谱菌物总营销经理呼建文聯合签字说出。
日语副标题:OCT4 translationally promotes AKT signaling as an RNA-binding protein in stressed pluripotent stem cells, Stem Cell Research & Therapy, IF 7.1, 2025
我的单位:浙江大学
设计食材:人类胚胎干细胞系H1和H9、NCCIT细胞
组学高技术:转录组、核蛋白互作组
PART.1
深入分析最终结果
OCT在转录后情况激活码AKT1蛋清表达方式
完成RNA抑制敲低OCT4,出现 AKT1 mRNA总体总体水平方向不同性增大,而球核苷酸总体总体水平方向变换并不严重。这呈现OCT4在AKT1呈现宏观调控中来源于转录后/译为总体总体水平方向的不同。OCT4成为另一种通常隶属于内部核消息队列挥能力的转录分子,而大局部转录后/译为方式情况在内部质中,原作者完成亚内局部离获得了胞质、内部核类物质,出现 内部质中的OCT约占总球血清的10%。利用热塑免疫检测凝固测序方法(HITS-CLIP)勾画OCT4-RNA互作组
鉴于以往的定性分析体现了OCT4能够是RBP,以至于定性分析者决定的选择HITS-CLIP水平设计地定性分析OCT4-RNA共同影响组。定性分析者选择CRISPR/Cas9设计搭配了TAP-OCT4 H1组织细胞核系,该组织细胞核系在OCT4的5’UTR侧后方敲入没事个TAPtag标价签,尽可能更轻松地转移和聚集OCT4-RNA组合物。确认这的方式,定性分析者甄别了大量的OCT4搭配位点,那些位点地域分布在5’UTR、CDS、3’UTR、含有子、非代码染色体外显子、染色体间区域内和反义CLIP-seqtag标价签中(图1)。选择MEME系统对OCT4搭配位点展开motif定性分析,发现了GC-rich的(5′-GCCG-3′)编码序列在OCT4搭配位点中重要聚集,还是比较是座落译员初始位点的GC-rich六聚体(图1)。
图1 OTC4结合起来靶人类基因mRNA的5’-UTR区
借助OCT4根据PI3K/AKT信号通路基因组的mRNA
生态学资讯学数据分享彰显OCT4综合的DNA重点参加RNA基础代谢、当地翻譯、几种刺击和经济压力生理反应等生态学学工作,这表示OCT4在这类工作中几率切实发挥重点的调理管控用处。这类DNA的功用涉及淀粉酶质磷碱化、内源性凋亡移动网络移动信息环路和干体生殖神经神经细胞系系持续等。GO数据分享表示,OCT4综合的DNA分布区在体生殖神经神经细胞系系的大方面领域,涉及体生殖神经神经细胞系系核、体生殖神经神经细胞系系质和体生殖神经神经细胞系系膜。GO氧分子功用数据分享表示,OCT4综合的DNA存在DNA综合、RNA综合和激酶综合等功用。KEGG环路数据分享将OCT4综合的DNA聚类算法到些环路中,当中涉及体生殖神经神经细胞系系润湿性、PI3K/Akt移动网络移动信息环路和PPAR移动网络移动信息环路。与AKT调理管控用处一致性,OCT4综合到很多PI3K/AKT移动网络移动信息环路DNA的mRNA,涉及PIK3CD、PIK3R2、PDPK1、AKT1、KRAS、BAD和EIF4E。这表示OCT4几率用立即综合其5’UTR来调理这类DNA的当地翻譯。OCT4与互作蛋白酶用途于翻泽开始的干预
为了能够更确切地签别血神经肿瘤人体细胞系核系质中的OCT4互作核血清,实验人对血神经肿瘤人体细胞系核系质核血清通过了湿润的裂解,并省略了裂解保护液中增多核酸酶。类似这个條件并不是调取了核血清/核酸充分用途,还使核质TFs与染色体组DNA共沉垫,得以相对于聚集了血神经肿瘤人体细胞系核系质核血清和某个可溶解性核质核血清(如剪接指数公式)。按照类似这个的办法,实验人行非常大系数地避免核质中OCT4转录指数公式用途的干涉,并更专业于其充当RBP的新功效表。实验人采用质谱技术性签别了24个OCT4互作核血清,并研究研究了这个食品的亚血神经肿瘤人体细胞系核系地位、原子核功效表和生物制品学时候(图2)。这个核血清主要的靠近血神经肿瘤人体细胞系核系核、血神经肿瘤人体细胞系核系质和血神经肿瘤人体细胞系核系膜,并具备着译员指数公式根据、RNA根据和核血清根据等功效表。STRING核血清组学网站研究研究进一次反映了多家OCT4互作核血清与译员、转录、阻力反映和轉運等4个组相关的(图3)。这个可是反映出,OCT4应该通过mRNA译员的宏观调控。在24个OCT4互作核血清中,有原素的HNRNPA1和EIF3的包含部份EIF3G,这反映出OCT4应该通过帽依靠性和/或帽非依靠性但EIF4F非依靠性译员起至时候。做者进一次表明OCT4、HNRNPA1和EIF3G应该各自通过PI3K/AKT卫星信号信号通路染色体的帽非依靠性和/或帽依靠性但EIF4F非依靠性译员起至时候。
图2 OTC4核蛋白互作多组分析
图3 OTC4淀粉酶互作组的功能定性分析
OCT4调节低氧状态下PI3K/AKT环路基因组的译为百分率
我们可以采用翻譯组测序和转录组测序深入分析了低氧前提生活条件下OCT4在调低PI3K/AKT手机数据预警径路人类DNA遗传mRNA翻譯与全局性人类DNA遗传中的功能键。我们兼容合并了翻譯组和转录组的RPKM数据信息赚取了RNA的翻譯百分比,即总mRNA中遭受翻譯的mRNA比例图。KEGG功能键生物富集信息显示信息上涨翻譯百分比的人类DNA遗传具体直接参与的PI3K/AKT手机数据预警径路、mTOR手机数据预警径路、胰岛素手机数据预警径路、凋亡和吐噬体径路等,而调涨翻譯百分比的人类DNA遗传具体直接参与的大多转录系数、泛素介导的球胆固醇吸附、细胞系定期和PI3K/AKT手机数据预警径路等(图4)。最终结果信息显示信息OCT4在星球基地前提生活条件下对PI3K/AKT手机数据预警径路人类DNA遗传的翻譯至关极为重要。OCT4机会可以采用IRES介导的帽非副作用性翻譯经由利于PI3K/AKT手机数据预警径路人类DNA遗传的翻譯。
图4 低氧情况下的OTC4对淀粉酶反译的缺省性干预
OCT4提高的AKT1译成来对付缺氧的症状和氧化反应应激性
是为了进步骤理论探索OCT4与AKT1mRNA结合起来的体制,理论探索成员采用HKINT技术关卡(杂合子敲入N端标记)敲除去AKT1dna5’UTR的1方面,以受损OCT4与AKT1 mRNA的相护意义。毕竟表面,TAP-AKT1核血清关卡重要性如果低于原生态型AKT1核血清关卡,而TAP-AKT1 mRNA关卡则重要性低过原生态型AKT1 mRNA关卡,这表面受损OCT4与AKT1 mRNA的相护意义会能够抑制TAP-AKT1的翻譯。在环世界经济因素下,原生态型AKT1核血清关卡在环世界整理后8小重要性上升,然后呢在24小后回到到原关卡。而TAP-AKT1核血清关卡则在整体的环世界过后持续性骤降。TAP-AKT1组织比原生态型组织更便捷两极两极分化为外胚层和内胚层,但不便捷两极两极分化为间充质。综上所述,OCT4凭借IRES介导的因素激话AKT1的翻譯,可以在环世界经济因素下稳定PSCs的杀灭和自我完善不断更新力量。PART.2
论文个人总结
笔者认为下面我们来深入分析一下,本探索感觉OCT4是人间大多能干受损细胞中的其中一种RNA融合核血清,它融合到mRNAs的5’-UTR、3’-UTR和CDS区。在OCT4核血清质上下级间反应组中检侧到俩个已发现加入IRES介导英译起点的核血清质,融合RNC-seq/RNA-seq深入分析进的一步询问了OCT4在PSCs积极地响应缺氧怎么办怎么办负担的英译国家宏观调控中的核心反应。有必要注意事项的是,OCT4在缺氧怎么办怎么办必备条件下用IRES介导途经融合到AKT1和俩个PI3K/AKT的信号通道DNAmRNAs的GC-rich零件上,并带动他们的英译起点。用HKINT办法特情人破环AKT1 mRNA的5’-UTR构造和OCT4-5’-UTR上下级间反应同质性拉低了AKT1的英译横向,以至于PSCs对脱色应激反应引导的凋亡消亡愈加过敏,并先向外胚层和内胚层细分。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阐述方法,拜谱微生物可具备较为成熟改善的转录组学、血清组学、基础代谢组学及其多个学整合类产品科技的服务保障体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
参看医学文献:
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