Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Lựa chọn vị trí đích của siRNA đối với ezrin và ảnh hưởng của sự can thiệp RNA lên sự biểu hiện của ezrin và các đặc tính sinh học của tế bào u xương
Tóm tắt
Ezrin, một trong những thành viên của họ protein ezrin/radixin/moesin (ERM) có vai trò như một tổ chức màng và là cầu nối giữa màng plasm và hệ thống vi sợi, đã thu hút được nhiều sự chú ý như một yếu tố quan trọng cho sự di căn của khối u. Sự biểu hiện quá mức của ezrin đã được liên kết với tiềm năng di căn của nhiều loại ung thư, đặc biệt là u xương nguyên phát. RNA can thiệp ngắn (siRNA) làm giảm biểu hiện gen thông qua một quá trình được trung gian bởi enzyme gọi là sự can thiệp RNA (RNAi). RNAi đã nhanh chóng được công nhận như một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu chức năng của gen và là một liệu pháp tiềm năng. Trong nghiên cứu hiện tại, dòng tế bào u xương người MG63 được nuôi cấy. Ba siRNA nhắm mục tiêu vào mRNA ezrin đã được thiết kế bằng nhiều phương pháp tính toán và sau đó được tổng hợp. Những siRNA này đã được chuyển vào tế bào u xương. Sau đó, sự biểu hiện của mRNA và protein ezrin trong tế bào u xương được phát hiện. Sự sinh sản tế bào và quá trình apoptosis được đánh giá. C726–U730, C1653–A1661 và G1749–A1771 đã được lựa chọn làm các vị trí mục tiêu phù hợp thông qua nhiều phương pháp tính toán do cấu trúc thứ cấp lý tưởng và nhiệt động học phân tử tổng hợp. SiRNA nhắm vào G1749–A1771 đã làm giảm mức độ biểu hiện của mRNA và protein ezrin, ức chế sự sinh sản tế bào và thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào một cách hiệu quả. Có một mối tương quan đáng kể giữa các phương pháp tính toán và hiệu quả của các siRNA tương ứng. SiRNA nhắm mục tiêu vào ezrin có thể có tiềm năng điều trị như những chất ức chế di căn u xương.
Từ khóa
#Ezrin #siRNA #RNA can thiệp #di căn #u xương #MG63Tài liệu tham khảo
Bielack SS, Kempf-Bielack B, Delling G et al (2002) Prognostic factors in high-grade osteosarcoma of the extremities or trunk: an analysis of 1,702 patients treated on neoadjuvant cooperative osteosarcoma study group protocols. J Clin Oncol 20:776–790
Damron TA, Ward WG, Stewart A (2007) Osteosarcoma, chondrosarcoma, and Ewing’s sarcoma: National Cancer Data Base report. Clin Orthop Relat Res 459:40–47
Sweetnam R (1982) Osteosarcoma. Brit J Hosp Med 28:16–21
Harris MB, Gieser P, Goorin AM et al (1998) Treatment of metastatic osteosarcoma at diagnosis: a Pediatric Oncology Group Study. J Clin Oncol 16:3641–3648
Meyers PS, Heller G, Healey G et al (1993) Osteogenic sarcoma with clinically detectable metastasis at initial presentation. J Clin Oncol 11:449–453
Khanna C, Khan J, Nguyen P et al (2001) Metastasis-associated differences in gene expression in a murine model of osteosarcoma. Cancer Res 61:3750–3759
Khanna C, Wan X, Bose S et al (2004) The membrane-cytoskeleton linker ezrin is necessary for osteosarcoma metastasis. Nat Med 10:182–186
Krishnan K, Bruce B, Hewitt S et al (2006) Ezrin mediates growth and survival in Ewing’s sarcoma through the AKT/mTOR, but not the MAPK, signaling pathway. Clin Exp Metastasis 23:227–236
Weng WH, Ahlen J, Astrom K et al (2005) Prognostic impact of immunohistochemical expression of ezrin in highly malignant soft tissue sarcomas. Clin Cancer Res 11:6198–6204
Mangeat P, Roy C, Martin M (1999) ERM proteins in cell adhesion and membrane dynamics. Trends Cell Biol 9:187–192
Tsukita S, Yonemura S (1997) ERM (ezrin/radixin/moesin) family: from cytoskeleton to signal transduction. Curr Opin Cell Biol 9:70–75
Fire A, Xu S, Montgomery MK et al (1998) Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature 391:806–811
Ameres SL, Martinez J, Schroeder R (2007) Molecular basis for target RNA recognition and cleavage by human RISC. Cell 130:101–112
Bohula EA, Salisbury AJ, Sohail M et al (2003) The efficacy of small interfering RNAs targeted to the type 1 insulin-like growth factor receptor (IGF1R) is influenced by secondary structure in the IGF1R transcript. J Biol Chem 278:15991–15997
Kretschmer-Kazemi Far R, Sczakiel G (2003) The activity of siRNA in mammalian cells is related to structural target accessibility: a comparison with antisense oligonucleotides. Nucleic Acids Res 31:4417–4424
Schubert S, Grunweller A, Erdmann VA et al (2005) Local RNA target structure influences siRNA efficacy: systematic analysis of intentionally designed binding regions. J Mol Biol 348:883–893
Vickers TA, Wyatt JR, Freier SM (2000) Effects of RNA secondary structure on cellular antisense activity. Nucleic Acids Res 28:1340–1347
Zhao JJ, Lemke G (1998) Rules for ribozymes. Mol Cell Neurosci 11:92–97
Overhoff M, Alken M, Far RK et al (2005) Local RNA target structure influences siRNA efficacy: a systematic global analysis. J Mol Biol 348:871–881
Yoshinari K, Miyagishi M, Taira K (2004) Effects on RNAi of the tight structure, sequence, and position of the targeted region. Nucleic Acids Res 32:691–699
Long D, Lee R, Williams P et al (2007) Potent effect of target structure on microRNA function. Nat Struct Mol Biol 14:287–294
Zhao Y, Samal E, Srivastava D (2005) Serum response factor regulates a muscle-specific microRNA that targets Hand2 during cardiogenesis. Nature 436:214–220
Denman RB (1993) Using RNAFOLD to predict the activity of small catalytic RNAs. Biotechniques 15:1090–1095
James W, Cowe E (1997) Computational approaches to the identification of ribozyme target sites. Methods Mol Biol 74:17–26
Sczakiel G, Tabler M (1997) Computer-aided calculation of the local folding potential of target RNA and its use for ribozyme design. Methods Mol Biol 74:11–15
Zuker M (2003) Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic Acids Res 31:3406–3415
Chalk AM, Sonnhammer ELL (2002) Computational antisense oligo prediction with a neural network model. Bioinformatics 18:1567–1575
Giddings MC, Shah AA, Freier S et al (2002) Artificial neural network prediction of antisense oligodeoxynucleotide activity. Nucleic Acids Res 30:4295–4304
Saetrom P (2004) Predicting the efficacy of short oligonucleotides in antisense and RNAi experiments with boosted genetic programming. Bioinformatics 20:3055–3063
Thierry AR, Rahman A, Dritschilo A (1993) Overcoming multi drug resistance in human tumor cells using free and liposomally encapsulated antisense oligodeoxynucleotides. Biochem Biophys Res Commun 190:952–960
Jaeger JA, Turner DH, Zuker M et al (1989) Improved predictions of secondary structures for RNA. Proc Natl Acad Sci USA 86:7706–7710
Walter AE, Turner DH, Kim J et al (1994) Coaxial stacking of helixes enhances binding of oligoribonucleotides and improves prediction of RNA folding. Proc Natl Acad Sci USA 91:9218–9222
Zuker M (1989) On finding all suboptimal foldings of an RNA molecule. Science 244:48–52
Lu ZJ, Mathews DH (2008) Efficient siRNA selection using hybridization thermodynamics. Nucleic Acids Res 36:640–647
Mathews DH, Burkard ME, Freier SM et al (1999) Predicting oligonucleotide affinity to nucleic acid targets. RNA 5:1458–1469
SantaLucia J, Allawi HT, Seneviratne PA (1996) Improved nearest-neighbor parameters for predicting DNA duplex stability. Biochemistry 35:3555–3562
Sugimoto N, Nakano SI, Katoh M et al (1995) Thermodynamic parameters to predict stability of RNA/DNA hybrid duplexes. Biochemistry 34:11211–11216
Cairns MJ, Hopkins TM, Witherington C et al (1999) Target site selection for an RNA-cleaving catalytic DNA. Nat Biotechnol 17:480–486
Lu ZX, Ye M, Yan GR et al (2005) Effect of EBV LMP1 targeted DNAzymes on cell proliferation and apoptosis. Cancer Gene Ther 12:646–654
Pyle AM, Chu VT, Jankowsky E et al (2000) Using DNAzymes to cut, process, and map RNA molecules for structural studies or modification. Methods Enzymol 317:140–146
Mathews DH, Disney MD, Childs JL et al (2004) Incorporating chemical modification constraints into a dynamic programming algorithm for prediction of RNA secondary structure. Proc Natl Acad Sci USA 101:7287–7292
Xia T, SantaLucia J Jr, Burkard ME et al (1998) Thermodynamic parameters for an expanded nearest-neighbor model for formation of RNA duplexes with Watson–Crick pairs. Biochemistry 37:14719–14735
Torgeir H, Mohammed A, Merete TW et al (2002) Positional effects of short interfering RNAs targeting the human coagulation trigger tissue factor. Nucleic Acids Res 30:1757–1766
Beale G, Hollins AJ, Benboubetra M et al (2003) Gene silencing nucleic acids designed by scanning arrays: anti-EGFR activity of siRNA, ribozyme and DNA enzymes targeting a single hybridization-accessible region using the same delivery system. J Drug Target 11:449–456
Petch AK, Sohail M, Hughes MD et al (2003) Messenger RNA expression profiling of genes involved in epidermal growth factor receptor signalling in human cancer cells treated with scanning array-designed antisense oligonucleotides. Biochem Pharmacol 66:819–830
Sohail M, Hochegger H, Klotzbucher A et al (2001) Antisense oligonucleotides selected by hybridisation to scanning arrays are effective reagents in vivo. Nucleic Acids Res 29:2041–2051
Kurreck J, Bieber B, Jahnel R et al (2002) Comparative study of DNA enzymes and ribozymes against the same full-length messenger RNA of the vanilloid receptor subtype I. J Biol Chem 277:7099–7107
Schubert S, Furste JP, Werk D et al (2004) Gaining target access for deoxyribozymes. J Mol Biol 339:355–363
Ho SP, Bao Y, Lesher T et al (1998) Mapping of RNA accessible sites for antisense experiments with oligonucleotide libraries. Nat Biotechnol 16:59–63
Scherer LJ, Rossi JJ (2003) Approaches for the sequence-specific knockdown of mRNA. Nat Biotechnol 21:1457–1465
Laptev AV, Lu Z, Colige A et al (1994) Specific inhibition of expression of a human collagen gene (COL1A1) with modified antisense oligonucleotides. Biochemistry 33:11033–11039
Sczakiel G, Homann M, Rittner K (1993) Computer-aided search for effective antisense RNA target sequences of the human immunodeficiency virus type 1. Antisense Res Dev 3:45–52
Lima WF, Monia BP, Ecker DJ et al (1992) Implication of RNA structure on antisense oligonucleotide hybridization kinetics. Biochemistry 31:12055–12061
Ding Y, Lawrence CE (2001) Statistical prediction of single-stranded regions in RNA secondary structure and application to predicting effective antisense target sites and beyond. Nucleic Acids Res 29:1034–1046
Matveeva O, Felden B, Audlin S et al (1997) A rapid in vitro method for obtaining RNA accessibility patterns for complementary DNA probes: correlation with an intracellular pattern and known RNA structures. Nucleic Acids Res 25:5010–5016
Shao Y, Wu S, Chan CY et al (2007) A structural analysis of in vitro catalytic activities of hammerhead ribozymes. BMC Bioinformatics 8:469
Stein CA et al (1999) Keeping the biotechnology of antisense in context. Nat Biotechnol 17:209–212