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NEWS南宫28助力揭示OCT4新功能:无需DNA也可激活AKT通路?
来源:顾群雄 日期:2025-03-14导读:作为干细胞研究领域的“明星分子”,OCT4传统上被视为通过调控基因转录来维持干细胞特性。然而,最近的研究表明,OCT4在应激环境下不仅限于此,它能够“兼职”为RNA翻译官,直接激活AKT信号通路,帮助干细胞抵抗压力并存活下来。这项突破性发现将在期刊上发表,令人期待它如何重新定义现有的生物医学教科书。
标题:OCT4 Translates to Promote AKT Signaling as an RNA-Binding Protein in Stressed Pluripotent Stem Cells
发表期刊:Stem Cell Research & Therapy
发表时间:2025年2月
作者团队:浙江大学医学院王英杰/康博/陈文洁团队
影响因子:71
DOI:10.1186/s13287-025-04229-1
研究者通过qRT-PCR和Western blot实验验证了OCT4敲低后AKT1 mRNA水平显著上升,但AKT1蛋白水平变化不大,表明OCT4在转录后水平调控AKT1表达。
(1) OCT4通过结合mRNA的5'-UTR促进翻译。HITS-CLIP实验显示,OCT4可在全基因组范围内与mRNA的5'-UTR、CDS及3'-UTR结合,尤其是GC富集的5'-UTR区域。
(2) OCT4与PI3K/AKT通路基因的mRNA结合。研究发现OCT4结合了多个PI3K/AKT通路基因的mRNA(如AKT1、PIK3R2等),并通过RIP-qPCR进行验证。
(3) OCT4与翻译起始相关蛋白的相互作用。质谱分析显示,OCT4与多种翻译起始相关蛋白(如EIF3G、HNRNPA1)相互作用,提示OCT4可能参与翻译起始的调控。
(4) OCT4通过IRES介导的翻译促进AKT1的翻译。OCT4的敲低(siOCT4)和对照组(siNC)在常氧(20% O2)和低氧(1% O2)条件下进行的RNC-seq和RNA-seq联合分析发现,OCT4敲低导致基因翻译比率下降,特别是PI3K/AKT通路基因的翻译显著受影响。
(5) 通过双荧光素酶报告实验,验证了AKT1的5'-UTR的IRES活性,以及OCT4在缺氧条件下对AKT1翻译的调控。
(6) OCT4促进的AKT1翻译增强多能干细胞的抗压能力。使用CRISPR/Cas9技术TAP标签敲入AKT1 mRNA的5'-UTR结构,结果发现TAP-AKT1蛋白水平显著降低,细胞对氧化应激的敏感性增加。
在压力下的OCT4机制如下:应激信号→OCT4激活→结合AKT1 mRNA→招募翻译机器→AKT蛋白合成↑→激活下游生存信号→提高干细胞的抗压能力!
✅ 理论升级:突破“OCT4=转录因子”的单一认知,揭示蛋白质的多样性功能。
✅ 应用潜力:为优化干细胞疗法(如提高移植存活率)提供新靶点,甚至为癌症治疗提供全新思路!
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