首次报道细胞外囊泡中富含lncRNA编码多肽/小蛋白且有一定疾病特异性

时间：2021年8月20日

来源：中国科学院生物物理研究所

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文章首次报道了lncRNA编码多肽/小蛋白是一种新的细胞外囊泡内容物。

　　lncRNAs是一类长度大于200个碱基且不编码蛋白的RNAs转录本。近年来，越来越多的实验证据表明，许多lncRNAs转录本中的小开放阅读框（small open reading frame，smORFs）可以编码多肽/小蛋白（smORF encoded polypeptides or microproteins），并在细胞Ca²⁺稳态、代谢和发育、应激信号传导和DNA修复等诸多重要生物学过程中发挥着不同的调节作用。许多研究亦发现与癌症相关的lncRNA及其编码的功能性多肽/小蛋白能够影响肿瘤的发生、侵袭和转移。尽管如此，lncRNA编码多肽/小蛋白在癌症发生、发展中的作用机制仍未得到深入的表征。许多问题，尤其是其可能的作用机制和模式，还有待进一步的探讨。

　　2021年7月12日，中科院生物物理所杨福全研究员团队、陈润生院士团队及北京三博脑科医院张宏伟教授团队在国际细胞外囊泡领域权威杂志《Journal of Extracellular Vesicles》在线发表了题为"LncRNA-encoded microproteins: A new form of cargo in cell culture-derived and circulating extracellular vesicles"的文章，首次报道了lncRNA编码多肽/小蛋白是一种新的细胞外囊泡内容物。进一步的实验数据显示，血浆EVs中富含lncRNA编码多肽/小蛋白，其组成的差异可用于区分脑胶质瘤患和健康对照，具有潜在的临床应用价值。

　　研究人员首先利用基于生物质谱的高灵敏、高通量lncRNA编码多肽/小蛋白的发现与鉴定技术平台，分别从脑胶质瘤细胞系及其衍生的EVs中发现了84和29种 lncRNA编码多肽/小蛋白，并借助核糖体分离技术和RT-PCR，质粒构建及体外表达、免疫印迹和免疫荧光以及免疫共沉淀等多种实验手段进一步验证了鉴定结果的可靠性，证实lncRNA编码多肽/小蛋白是一种新的细胞外囊泡内容物。在此基础上，研究人员从全血浆、去除EVs的血浆以及血浆来源的EVs中分别鉴定到了3，11和48种lncRNA编码多肽/小蛋白，表明循环的lncRNA编码多肽/小蛋白主要富集在血浆EVs中。进一步结合临床样本发现，血浆EVs lncRNA编码多肽/小蛋白的组成差异可用于区分脑胶质瘤患者和健康对照，具有潜在的临床应用价值。

　　中国科学院生物物理所蔡潭溪副研究员、张青博士研究生和吴博雯博士研究生为本文的共同第一作者，杨福全研究员、蔡潭溪副研究员和北京三博脑科医院张宏伟教授为本文的共同通讯作者。中国科学院生物物理所张晓荣研究员，赵卓亚博士和赵谦博士在核糖体分离方面提供了大力帮助。该项工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金重大研究计划"基因信息传递过程中非编码RNA的调控作用机制"培育项目等多项基金资助。本研究是本研究团队继对人源和鼠源细胞和组织中lncRNA编码多肽/小蛋白系统挖掘（Molecular & Cellular Proteomics，2021）之后的又一重要发现。