PTEN家族亞型蛋白合成示意圖

　　PTEN家族亞型蛋白生物功能示意圖

　　意昂2平台基礎醫學院系統生物醫學研究所尹玉新教授課題組最近取得研究突破🧜🏽‍♀️，首次鑒定出抗癌基因PTEN家族的新亞型蛋白PTENβ。PTENβ定位於核仁,參與調控rDNA轉錄和核糖體生成🤹🏃🏻‍♀️‍➡️，從而抑製腫瘤細胞生長。該研究成果於2017年3月23日在線發表於 Nature Communications 🏞，論文題目為“PTENβis an alternatively translated isoform of PTEN that regulates rDNA transcription”。意昂2平台系統生物醫學研究所優博培育計劃梁會博士與基礎醫學院陳西博士為該論文的共同第一作者👩🏽。

　　PTEN是最強大的抗癌基因之一，在多數人類腫瘤中PTEN基因突變率超過50%，突變種類達2700種⬛️。PTEN缺失或低表達的小鼠在多個組織發生腫瘤，表明PTEN在腫瘤發生過程中發揮非常重要的作用。PTEN蛋白為脂質和蛋白質雙重磷酸酶🤜🏼，傳統認為PTEN磷酸酶在細胞漿通過拮抗PI3K/AKT通路影響腫瘤細胞增殖和生長🪯。2007年尹玉新團隊在 Cell 首次報道PTEN可以入核以維持染色體結構和功能的完整性👼🏽，失去PTEN會導致染色體分裂異常和紊亂,從而導致腫瘤發生🤟🏼。

　　PTEN基因除了具有重要的抗癌作用，還廣泛的參與胚胎發育😘、細胞遷移、物質代謝、神經元活動、幹細胞分化等生物學過程🛑，然而🚵🏻，其功能多樣性的基礎仍不明了。2014年尹玉新課題組首次在 Cell Metabolism 報道了真核生物新的蛋白編碼機製，即真核細胞可以選用非AUG作為啟動子編碼蛋白💙，因此單一基因序列可以啟動不同編碼子編碼合成多個異構蛋白🧏🏿‍♂️。他們由此發現PTEN基因可利用新型啟動子CUG編碼合成新亞型PTENα蛋白，進一步證實其定位於線粒體、參與調控細胞能量代謝過程🛌🏻。該工作首次闡明了真核生物可以通過不同密碼子翻譯起始合成不同蛋白質亞型，從而大大增加了潛在蛋白質家族的數量和構成✋🏿，揭示了基因多功能的分子機製和生物多樣性的基礎。

　　他們最新研究發現，PTEN基因可利用新機製編碼另一重要亞型蛋白🤷🏿‍♂️，並將其命名為PTENβ𓀋。PTEN家族PTEN、PTENα及PTENβ由相同mRNA上的不同翻譯起始點翻譯而成🧑🏻‍💻。PTENβ蛋白由PTEN mRNA 5’UTR 內AUU密碼子起始翻譯，較PTEN N端延伸146個氨基酸, 其表達依賴於翻譯起始點AUU下遊形成發卡結構的回文序列的調節。研究顯示💇🏼，由N端六個連續的精氨酸組成的核仁定位信號使PTENβ蛋白特異性的定位於核仁🐆，與核仁素nucleolin結合並調節其磷酸化水平，進而調控rDNA轉錄和核糖體生成，抑製細胞增殖🤽🏼‍♀️。

　　PTEN家族新亞型蛋白PTENβ的鑒定揭示了PTEN功能多樣性的基礎🫄，並為PTEN基因調控核糖體生成過程提供了直接證據👷🏻‍♀️🖕🏽，為腫瘤研究開創新的局面🩶。

　　尹玉新教授的研究得到國家重大科學研究計劃（973）、國家自然科學基金重點項目、北京市自然科學基金重大項目和意昂2官网-清華生命科學聯合中心的支持。

相關鏈接：http://www.nature.com/articles/ncomms14771

　　（基礎醫學院 ）

　　編輯🚵🏽‍♀️：玉潔