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明升中国app院生物物理研究所 |
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研究揭示氧化还原关键酶翻译调控的新机制 |
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明升中国app院生物物理研究所徐平勇团队在氧化还原关键酶的翻译调控作用方面取得新进展，鉴定了首个负调控NOX4翻译的关键因子EI24，并揭示了EI24通过控制NOX4的翻译精确调控H2O2产生的分子机制，及其对胰岛β细胞氧化还原平衡维持及胰岛素合成的影响。相关论文3月15日发表于《氧化还原生物学》。
胰岛β细胞是合成、折叠、包装并最终分泌胰岛素的关键执行者，其中胰岛β细胞的H2O2稳态对于维持细胞活力和胰岛素产生能力至关重要。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（NADPH oxidase 4, NOX4）是NADPH氧化酶家族的重要成员之一，然而，尚不清楚分泌旺盛的细胞如何精准调节NOX4的表达和活性，同时将H2O2浓度维持在合适的生理范围内。
研究人员发现内质网定位蛋白EI24可以响应H2O2浓度变化，特异性敲除胰岛β细胞中Ei24基因导致细胞中NOX4蛋白表达水平及内质网中H2O2显著增加。进一步通过双荧光手机版系统及免疫共沉淀实验，证明EI24通过与RNA结合蛋白RTRAF发生相互作用，将其锚定在Nox4mRNA的3’UTR区域并抑制其翻译，进而控制H2O2的过量产生。敲除Ei24导致RTRAF转运至细胞核内，解除对NOX4翻译的抑制作用，并进一步影响下游转录因子MafA的翻译，最终导致MAFA与Ins2启动子结合能力减弱，抑制胰岛素合成，扰乱小鼠血糖代谢水平。
该研究工作揭示了一种新的共翻译调节系统，即内质网蛋白如何通过调节RNA结合蛋白的定位来精确控制膜定位蛋白的mRNA共翻译。这种调控机制具有重要的生理意义，对于维持分泌细胞氧化还原稳态及生物学功能至关重要。
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