结核分枝杆菌H37Ra通过DANCR促进USP33表达的分子机制研究

摘要

目的 本研究旨在探讨长链非编码RNA(lncRNA)分化拮抗非蛋白编码RNA(DANCR)在结核分枝杆菌(Mtb)H37Ra感染背景下调控泛素特异性蛋白酶33(USP33)及抗氧化蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的分子机制。方法 利用THP-1细胞系建立DANCR过表达模型，结合生物信息学预测、实时定量PCR、 Western blot、 RNA免疫共沉淀、免疫共沉淀-蛋白质质谱及分子对接等技术，系统分析DANCR对miRNA、 USP33及GPX4的调控作用，以及Mtb弱毒株H37Ra感染条件下DANCR的生物学功能。结果 DANCR可作为竞争性内源RNA(ceRNA),特异性吸附miR-19a-3p,解除miR-19a-3p对USP33的转录后抑制，从而上调USP33的mRNA和蛋白水平；分子对接和免疫共沉淀实验提示USP33与GPX4存在物理性相互作用，且DANCR过表达可提升GPX4蛋白水平而不影响其mRNA,提示该调控发生于翻译后层面。结论 研究提示了一条关键的DANCR-miR-19a-3p-USP33调控轴，其中，长链非编码RNA DANCR作为ceRNA,通过吸附miR-19a-3p解除其对USP33的抑制，从而上调USP33的表达水平。同时，生物信息学分析和免疫共沉淀结果提示，USP33与铁死亡关键蛋白GPX4存在直接物理相互作用，推测前者可能通过去泛素化修饰稳定GPX4蛋白，为理解宿主-Mtb互作中的代谢调控、氧化应激响应及潜在铁死亡机制提供了新的分子线索和治疗靶点。

关键词

H37Ra / 分化拮抗非蛋白编码RNA(DANCR) / 竞争性结合内源RNA(ceRNA) / 泛素特异性蛋白酶33(USP33) / 谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)

基金资助

国家自然科学基金(82260321); 宁夏自然科学基金(2023AAC05029,2022AAC03184); 2023年度自治区青年科技托举人才培养项目资助