“單位又催著基金論證,，我前期基礎主要是miRNA相關的，基金不想寫miRNA,，能不能寫自噬相關的,？”

“可以的,?！?/span>

“我原來做自噬的，能不能把重點寫成泛素調(diào)控,？”

“也可以,。”

“我研究的蛋白調(diào)控自噬,，但是不知道往下怎么做了,，下個基金能不能研究蛋白是如何被miRNA修飾的？”

“當然也可以,?！?/span>

每年基金季都有很多老師咨詢貓博類似的問題，經(jīng)常會有老師的上個基金或者前期文章基礎和要申請的基金“研究熱點”有些不吻合,，不確定能不能行,。

今天小編就分享一篇綜述，這篇綜述把“miRNA”,、“泛素調(diào)控”和“細胞自噬”幾個研究熱點串在了一起,，歸納了“miRNA”和“泛素修飾”對細胞自噬的調(diào)控作用。

文章的題目是“Autophagy Regulation by Crosstalkbetween miRNAs and Ubiquitination System”,。

發(fā)表在《International Journal of Molecular Sciences》雜志上,，最新的影響因子是5.923.

通訊作者單位是重慶大學。

熱點闡述

第一：闡述miRNA及其作用機制

在這篇綜述中,，作者首先介紹了miRNA是什么,，并且把miRNA的作用機制講清楚（如圖1）。

圖 1. microRNA (miRNA) 的生物發(fā)生,。 miRNA 在細胞核中由 RNA 聚合酶 II (pol II) 轉錄為 pre-miRNA,，由 Drosha 加工為 pre-miRNA。 Pre-miRNA 然后通過輸出蛋白 5 (XPO5) 從細胞核輸出到細胞質,。在細胞質中,，Dicer 裂解 pre-miRNA 產(chǎn)生 miRNA 雙鏈體,，所得雙鏈體的一條鏈被加載到 Argonaute (AGO) 蛋白上，形成 miRNA 誘導的沉默復合體(miRISC),，其靶向 mRNA 進行調(diào)節(jié),。

第二：闡述泛素-蛋白酶體系統(tǒng)及其降解目的蛋白的機制

作者在第二部分中又介紹了什么是泛素-蛋白酶體系統(tǒng)，并把泛素-蛋白媒體系統(tǒng)如何發(fā)揮作用降解目的蛋白的機制進行了詳細的說明,，小編提煉一下是這樣的：泛素(Ub) 是一種在所有真核生物中高度保守的76 個氨基酸的蛋白質,。它與底物蛋白的賴氨酸殘基共價結合，作為信號分子介導其降解或調(diào)節(jié)其生物學功能[2],。泛素包含七個賴氨酸殘基,，每個殘基都可以連接到另一個泛素部分。泛素的賴氨酸結合位點決定了不同的細胞功能和蛋白質命運,，包括降解,、信號轉導和亞細胞定位的改變。其中,，K48-和K11-連接鏈介導26S蛋白酶體對泛素化底物蛋白的識別和降解,，而其他連接位點，如K63,，不會導致降解,，而是調(diào)節(jié)其他細胞過程，如DNA修復,、線粒體遺傳學或 NF-κB 信號通路,。其他非典型泛素化修飾（K6、K27,、K29 和 K33）的生理功能尚不清楚,。泛素結合是一個多步驟反應，需要三種酶（E1 Ub 激活酶,、E2 Ub 結合酶和E3 泛素連接酶）的順序作用,。在 ATP 存在下，E1 激活 Ub 并將其轉移到 E2,。E3 酶通過同時與載有 Ub 的 E2 酶和特定底物相互作用來介導 Ub 轉移的最后一步,，最終形成泛素化底物（圖 2）。由于 E3 連接酶的底物識別和底物特異性,，其在泛素修飾中的作用尤為重要,。

圖 2. 泛素-蛋白酶體系統(tǒng)概述。泛素被激活并以 ATP 依賴性方式與 E1 結合,。然后,，活化的泛素被轉移到E2，而待降解的底物蛋白被E3泛素連接酶特異性靶向,，泛素被連接到底物上,。泛素化底物蛋白被 26S 蛋白酶體識別并降解為小肽和氨基酸,。 DUB 通過去除蛋白質的多聚泛素鏈來逆轉泛素化并維持細胞內(nèi)泛素水平。此外,，一些不會導致降解的泛素化修飾通過信號識別誘導相關生物學效應,，如激酶激活、定位變化等,。         

第三 簡述自噬及其機制

緊接著,，作者又簡介了自噬是怎么回事，概況一下就是：自噬是一種應激反應性分解代謝過程,，通過溶酶體酶降解細胞內(nèi)成分,。在正常生理狀態(tài)下，細胞內(nèi)僅發(fā)生少量自噬以維持穩(wěn)態(tài),。當細胞受到饑餓,、缺氧、病原體侵襲等胞內(nèi)外因素刺激時,，可通過細胞信號通路的轉導誘導大量自噬發(fā)生,。因此,，自噬是發(fā)育,、免疫反應和代謝調(diào)節(jié)的關鍵因素，并且已被證明與衰老相關的細胞修飾有關,，現(xiàn)在大多數(shù)研究表明自噬潛力降低是細胞衰老的因素之一,。自噬不僅會去除蛋白質聚集體，還會破壞細胞器,，并在細胞質的質量控制中發(fā)揮作用,，例如線粒體自噬。自噬由幾個密切相關的步驟組成,，包括自噬起始,、自噬體成熟和自噬溶酶體融合，其中涉及許多重要的自噬相關蛋白和復合物,。

miRNA如何調(diào)控泛素化修飾影響細胞自噬（機制）

交代完論文標題中的三個熱點關鍵詞,，作者開始通過已經(jīng)發(fā)表的相關文章，展開講miRNA是如何通過調(diào)控泛素化修飾影響細胞自噬的,。

一,、相關報道文章

作者首先列了一個表格，將已經(jīng)報道的miRNAs通過蛋白泛素化誘導細胞自噬的文章進行了羅列,，如表1.

二,、調(diào)控機制和調(diào)控信號通路

作者依次將這些miRNA如何通過這些蛋白，或者是這些蛋白如何通過miRNA調(diào)控自噬的機制進行解析,，并把調(diào)控的信號通路進行梳理,，如圖3.

圖 3. MiRNA 通過靶向 E3 泛素連接酶或 DUB 來調(diào)節(jié)自噬,。一旦接收到自噬誘導信號，ULK1復合物介導自噬的啟動,，PI3KC3復合物參與吞噬細胞的成核,。在兩個泛素樣系統(tǒng)的作用下，吞噬細胞不斷延伸形成自噬體,，最終與溶酶體融合形成自噬溶酶體,，自噬溶酶體的內(nèi)容物被降解并輸出回細胞質供細胞重新利用。 (a) Mir-30a 同時靶向 MARCH5 和 ATG5,，MARCH5 RNA 作為競爭性內(nèi)源 RNA (ceRNA) 通過與 ATG5 競爭 mir-30a 來調(diào)節(jié) ATG5 的表達,。 (b) ATG7 和 MARCH7 mRNA 作為 ceRNA，通過競爭 mir-200a 相互調(diào)節(jié),。 (c) Mir-233 通過負向靶向 TRIM37 來增加自噬,，TRIM37 促進 mTORC1 通路。 (d) 作為 TNRC6 的泛素連接酶,，作為 miRISC 的一個組成部分,，TRIM65 阻斷了 miRISC 的功能以達到抑制 mir-138-5p 的效果。然而,，作為 mir-138-5p 的目標,，ATG7 被 TRIM65 上調(diào)。 (e) Mir-34a-5p 通過直接靶向 SYVN1 促進自噬,。 (f)Mir-146a 抑制 E3 泛素連接酶 TRAF6,，其通過 K63 連接的泛素化對 ULK1 蛋白具有正調(diào)節(jié)作用。（g）Mir-27 靶向 NEDD4,，Notch1 的 E3 泛素連接酶,，增加 Notch1 蛋白表達并減少自噬。 (h) Mir-6825-5p,、mir-6845-5p,、mir-6886-3p和 mir-29c 可以直接靶向 USP22，即 Sirt1 的配音,，并最終抑制 Sirt1 介導的自噬,。 (i) Mir-26b 以 USP9X（p53 的 DUB）為負靶標，并通過誘導 p53 降解來影響自噬,。 (j) Mir-26a 以 USP15 為負靶標,，抑制自噬。

除此之外,，作者又整理歸納了一些miRNA通過靶向蛋白酶體系統(tǒng)調(diào)控細胞自噬的機制,。

二、miRNA+UPS串擾在自噬調(diào)節(jié)中的重要作用（新的疾病解決方案）

在最后的討論部分,，作者認為細胞中發(fā)生的生物事件極其復雜和多變,。miRNA 是生物事件的中心調(diào)節(jié)劑,。介紹了miRNA 和 UPS 之間的串擾在自噬調(diào)節(jié)中的重要影響。還強調(diào)了由 miRNA 和 UPS 共同介導的自噬失調(diào)如何與許多人類疾病相關,，以及針對這些途徑進行疾病干預的潛力,。作者認為無論是從細胞中根除有問題的 miRNA 還是保留有益的 miRNA，這都可能代表一種新的基于基因調(diào)控的疾病解決方案,。

關于自噬,，作者講到自噬參與了大多數(shù)疾病的發(fā)生和發(fā)展，自噬調(diào)節(jié)也被考慮用于疾病的治療,，尤其是癌癥,。

這些疾病中的自噬異常通常與泛素連接酶、DUB 和 miRNA 的表達失調(diào)有關,。自噬體形成的啟動和成核步驟大多受泛素化調(diào)控,，這意味著泛素化控制著各種應激條件下自噬的啟動。然而,，泛素化的上游調(diào)控機制仍然非常復雜,，miRNAs可以作為E3泛素連接酶和DUBs的上游調(diào)控因子。

此外,，miRNA與泛素系統(tǒng)之間的串擾可能為自噬信號調(diào)控網(wǎng)絡提供新的思路,。同時，泛素化也可能是miRNA的調(diào)控因子,，一般是通過泛素修飾一些關鍵的miRISC蛋白,。此外，研究miRNA的上游調(diào)控通路,，如環(huán)狀RNA（circRNA）和長鏈非編碼RNA（lncRNA）也是可行的。MiRNAs 通過直接或間接改變自噬相關蛋白和通路的表達,，在不同生理條件下和響應各種應激刺激來調(diào)節(jié)多種細胞類型中的自噬,。基于以往研究中miRNAs的特點,，一些miRNAs往往具有多個靶點,，通過多樣化的信號通路調(diào)控自噬，這可能是由于細胞類型不同或疾病引起的各種刺激信號所致,。同樣,，也有報道稱不同的 miRNA 控制相同的關鍵蛋白質。因此,，miRNA在自噬調(diào)控網(wǎng)絡中的作用極其復雜,。為了將miRNA和自噬調(diào)控網(wǎng)絡應用于疾病的治療，需要對相關靶點和特定的細胞環(huán)境進行深入分析,。

未來,，進一步全面了解泛素化和miRNA如何介導自噬調(diào)控,，將有助于闡明人類疾病的病理學，開發(fā)毒性更小,、特異性更強的藥物,。

小結+體會

通過這篇綜述我們可以看到，研究的前沿熱點不是孤立的,，不同細胞機制之間是相互調(diào)控和相互影響,。因此，不論我們前期基礎是什么,，只要基金設計好思路,，邏輯上成立，是可以往新的領域撰寫基金標書的,。