RNA編輯酶在細(xì)胞分泌過程中的調(diào)控功能

近美國《實(shí)驗(yàn)生物學(xué)聯(lián)合會會刊》 （The FASEB Journal）發(fā)表了中科院上海生科院營養(yǎng)所劉勇研究組在RNA編輯與細(xì)胞分泌功能研究方面所取得的新進(jìn)展—“Deficiency in RNA editing enzyme ADAR2 impairs regulated exocytosis”。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，A－to－I編輯通過選擇性調(diào)節(jié)關(guān)鍵離子通道和神經(jīng)遞質(zhì)受體的功能特性，從而發(fā)揮及其重要的生理學(xué)功能。劉勇研究組此前發(fā)表的研究工作顯示，在胰島β細(xì)胞中ADAR2介導(dǎo)的RNA編輯過程受機(jī)體營養(yǎng)與能量代謝狀況的調(diào)控，但ADAR2在專職分泌的細(xì)胞中行使怎樣的細(xì)胞生物學(xué)功能卻依然不明了。

RNA編輯（RNA editing）泛指真核細(xì)胞中對RNA分子在轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行再加工和修飾的過程，能夠使基因編碼的遺傳信息在RNA水平上進(jìn)一步產(chǎn)生多樣性與可塑性。RNA腺苷脫氨酶ADAR （Adenosine Deaminase Acting on RNA） 家族的RNA編輯酶ADAR1和ADAR2，能識別特定RNA底物分子中的腺苷（A）并催化其水解脫氨成為肌苷（I），因此RNA編輯可以改變mRNA所編碼蛋白質(zhì)分子的功能活性，影響mRNA的穩(wěn)定性，或參與microRNA的加工成熟以及改變microRNA對其底物RNA分子的識別等一系列重要的生物學(xué)過程。

為進(jìn)一步探尋ADAR介導(dǎo)的RNA編輯在代謝平衡相關(guān)調(diào)節(jié)過程中的功能，劉勇研究組博士研究生楊柳、趙麗韻等通過研究發(fā)現(xiàn)，特異性地抑制ADAR2編輯酶的表達(dá)，能夠顯著削弱葡萄糖刺激下β細(xì)胞或胰島中的胰島素分泌，也同樣導(dǎo)致PC12細(xì)胞分泌能力的缺損，而且ADAR2對細(xì)胞分泌過程的影響依賴于其編輯酶的催化活性。在β細(xì)胞中，ADAR2的缺失雖然不影響胞內(nèi)鈣離子的動員激活，卻顯著削弱由鈣離子激發(fā)的細(xì)胞膜電容變化，還導(dǎo)致錨定于細(xì)胞膜上胰島素分泌囊泡數(shù)量的降低，并伴隨著參與細(xì)胞胞吐過程的重要調(diào)節(jié)因子Munc18-1和 Synaptotagmin-7其表達(dá)水平的下調(diào)。

這些結(jié)果表明，ADAR2編輯酶介導(dǎo)的RNA編輯作為一種基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控機(jī)制參與了細(xì)胞胞吐這一過程的調(diào)節(jié)。這為深入了解RNA編輯在中樞神經(jīng)或外周組織的細(xì)胞分泌、代謝平衡等方面所發(fā)揮的作用提供了機(jī)制上的新線索。