RBMS1 基因的研究进展

王月，聂建云

(昆明医科大学，云南 昆明)

0 引言

RBMS1(RNA binding motif single stranded interacting protein 1)最初的发现与c-Myc 基因相关，被称为c-Myc 基因单链结合蛋白2，即MSSP2 基 因(a c-Myc gene single-strand binding protein 1)。c-Myc 被公认为是一种癌基因，其功能涉及细胞的增殖、分化以及代谢等过程，与人类多种肿瘤的发生发展密切相关[1,2]。早在1994 年，Negishi 等人[3]指出位于MYC 基因复制起点的一段21bp 的序列，可发挥增强子的作用，并被MYC 蛋白复合物识别。Negishi 等人[3]通过cDNA 表达文库筛选鉴定出一种蛋白，该蛋白与MYC 基因起源/增强子元件的单链DNA 结合，命名为MSSP1(a c-Myc gene single-strand binding protein 1)。

Toshiki 等人[4]利用MSSP1 在人胎盘cDNA 文库鉴定得到了MSSP2(即RBMS1)。MSSP2 与MSSP1 具 有 高 度 同 源 性，但MSSP2 蛋白的C 端还有16 个氨基酸。Christian 等人[5]1996 年首次报道了RBMS1(文中称为MSSP2)的基因结构：由16 个外显子组成，包含两个可替代的第一外显子。MSSP2 基因通过剪接至少产生5 种同源产物：MSSP1、MSSP2(RBMS1)、Scr2、Scr3 以及人YC1[4-6]。预测MSSP2 的389 个氨基酸里包含两个RNP1 基序：RNP1-A 和RNP1-B[4]。RNP1 基 序 最 初 在RNA 结 合 蛋 白 中 被报道，同时也是DNA 结合所必需的。RBMS1 可结合单链和双链DNA，并促进了包含RBMS1 结合区的SV40 衍生质粒的复制[4]。RBMS1 会干扰DNA 碎片化，从而诱导细胞凋亡[7]，此外还抑制细胞周期从G1 期到S 期等[3]。随着研究不断深入，RBMS1 在人类多种疾病中的作用以及作用机制也被越来越多的发现。本文综述了RBMS1 相关的文献，系统性的阐述了RBMS1 与肥胖、糖尿病、乳腺癌以及微RNA 和长链非编码RNA 的关系。

1 RBMS1 的转录激活作用

RBMS1 的启动子含有许多转录因子结合元件，且缺少TATA和CCAAT 盒，富含GC[5]。RBMS1 作为转录因子激活下游许多靶基因，包括c-Myc、Fas 等。

1.1 c-Myc

MYC 基因根据不同的染色体定位，可分为c-Myc，n-Myc，l-Myc。RBMS1 主要通过RNP 基序与c-Myc 相互作用，参与细胞的多种生理过程，如DNA 复制，细胞凋亡，细胞周期等[8]。有研究显示MSSP/Scr 通过RNP 基序与c-Myc 结合，从而刺激Myc/ras协同转录激活[9]。另一方面，RBMS1 可直接结合到c-Myc 的C 端，通过将c-Myc/Max 复合物转化为RBMS1/c-Myc/Max 三元复合物，抑制c-Myc 的E 盒依赖转运活性[10]。因此，RBMS1 可作为c-Myc的调节元件，参与调控细胞周期，细胞分化等过程[10]。

此外，Mitsuaki 等人[9]报道RBMS1 基因的Mup1 序列可作为转录调节元件具有正向的转录活性，而这种活性由于点突变而丧失。Mup1 序列是位于RBMS1 基因上-473 到-440 的寡核苷酸片段，可保护DNA 不被DNA 酶水解。Takeshi 等[11]研究发现MSSP 通过其RNP 结构域与人DNA 聚合酶α 催化亚基的N 端结合。DNA 聚合酶α 在DNA 复制过程中主要参与复制前体复合物的形成，MSSP 与DNA 聚合酶α 的结合可以促进酶反应活性。此外，MSSP 与DNA 聚合酶α 结合后便失去了与MSSP-1-myc(H-P)复合体结合的能力[11]。

1.2 Fas

核染色质免疫沉淀实验证实RBMS1 通过与Fas 基因启动子-1035 到-635 区域结合，促进Fas 的转录以及Fas 下游相关的信号通路[12]。Fas 一般与配体FasL 结合刺激细胞凋亡。RBMS1基因的敲除往往伴随着Fas 基因的表达受到抑制，从而导致Fas介导的凋亡也被抑制。这提示我们Fas 介导的细胞凋亡是依赖于RBMS1 的[12]。且后续的研究发现在RBMS1 缺陷小鼠的细胞系中，细胞色素C 不从线粒体中释放，而细胞凋亡蛋白酶(caspase 8)被激活，这表明RBMS1 介导的凋亡独立于线粒体发生[13]。

2 RBMS1 与糖尿病

2 型糖尿病(T2DM)是较为常见的糖尿病类型，表现为胰岛素抵抗，胰岛素分泌相对减少。为了确定T2DM 的易感性位点，发表于2010 年的全基因组关联(GWA)研究对来自两项前瞻性队列研究的10870 例和73735 例对照进行了验证[14]。该研究在染色体2q24 位置发现了与RBMS1 和ITGB6 基因显著相关的变异，改位点可能通过影响糖代谢和胰岛素抵抗来影响T2DM 风险。之后，越来越多的研究揭示RBMS1 与糖尿病易感的相关性[15-18]，特别是Elena 等人[18]的研究证实在中国汉族人群中，RBMS1 基因和BCAR1 基因与T2DM 有着密切的关系。

3 RBMS1 与肥胖

研究证实，RBMS1 与肥胖相关[19]。肥胖的发生发展涉及多种因素，其中遗传因素扮演着重要角色。定量性状位点(QTL)分析被广泛应用于染色体区域中影响多因子性状的位点的定位，可用来对先前确定的肥胖QTL 进行精细定位，分析肥胖相关的遗传信息。Ishikawa 等人[19]利用Affymetrix 基因芯片分析，寻找QTL 的候选基因。结果发现肥胖QTL 定位在小鼠2 号染色体上，且筛选得到在肝脏和脂肪垫中差异表达的29 个候选基因：Gpd2、Upp2、Acvr1c、March7 和RBMS1 等。这一发现将为找出肥胖的致病基因提供线索，可能会发现与肥胖相关的新的生物学和病理学途径。但RBMS1 参与肥胖调控的具体机制仍不清楚，有待更深入的研究。

4 RBMS1 与微RNA(microRNA)

微RNA(microRNA 或miRNA)又叫做小分子RNA，是一种长约21 到23 个核苷酸的RNA 分子，可调节许多靶基因的表达，在细胞内具有多种重要作用[20]。MicroRNA-383(miR-383)在小鼠卵巢颗粒细胞(GC)和卵母细胞中表达，可通过影响RBMS1 的mRNA 稳定性来抑制RBMS1，进而抑制了c-Myc 的表达水平，最终促进了GC 释放雌二醇[21]。此外，miR-383 还受到类固醇生成转录因子SF-1 的调控。这些结果表明，miR-383 直接靶向RBMS1，通过灭活c-Myc 来促进雌激素生成。了解miRNA 在雌激素生产中的调控和功能，将有助于研究miRNA 在治疗类固醇相关疾病中的作用。

5 RBMS1 与长链非编码RNA(lncRNA)

长链非编码RNA (Long non-coding RNAs， lncRNA)是一类转录长度超过200 个核苷酸的非编码序列，因其缺少有效开放读框而很少编码或不能编码蛋白质[22]。研究表明lncRNA 在肿瘤发生发展、神经科学和个体发育等许多生物学领域发挥着重要作用，是人类基因组重要的调控分子[23]。CDKN2B- AS1 是lncRNA CDKN2B 的反义RNA 1，被报道与2 型糖尿病[24]、心血管疾病[25]以及癌症[26,27]相关。Michael 等人[28]研究证实CDKN2B- AS1的表达在RNA 水平和蛋白水平上均与RBMS1 呈正相关，RIP 实验 证 实CDKN2B-AS1 与RBMS1 直 接 结 合。CDKN2B-AS1 对RBMS1 的顺式调控作用在Hela 细胞中被诱导，因此该调控效应具有细胞依赖性[28]。研究者认为CDKN2B-AS1 和RBMS1 转录的相关性并不是通过CDKN2B-AS1 mRNA 与RBMS1 蛋白的结合介导的，而是一种独立的调控机制[28]。

6 RBMS1 与乳腺癌

为了更好地了解人类乳腺肿瘤的分子机制，并发现新的肿瘤标志物用于临床实践，研究者利用cDNA 芯片对使用菠萝蛋白酶处理的MCF-7 人乳腺癌细胞与未处理组进行基因表达谱分析[29]。菠萝蛋白酶可通过CD44 基因影响细胞表面受体系统，可抑制细胞生长，促进肿瘤细胞凋亡，降低肿瘤细胞的侵袭能力等[30,31]。该研究鉴定了1102 个已知基因在治疗之间出现显著差异表达(P＜0.001)，其中包括RBMS1 在内的20 个基因差异性尤其显著[29]。菠萝蛋白酶处理1h 后RBMS1 基因表达上调，4h 后基因表达下调，48h 仍处于下调状态，这些基因改变的程度与细胞缝隙连接信号、细胞周期调节等过程显著相关[29]。

非编码RNA (ncRNA)在肿瘤的发生和发展中起着重要的作用。研究者对肿瘤和正常配对的组织样本进行了高通量转录谱分析，在超过200 个新的候选基因组区域中重新发现了变化，这些区域映射到内含子区域[32]。该研究确定了16 个基因组位点，它们分别与5 个关键蛋白编码基因(CRIM1、EPAS1、ZEB2、RBMS1 和RFX2)的内含子对应[32]。该研究表明内含子在EMT 和乳腺癌中扮演重要角色，但内含子的生物学作用或机制未被充分认识。

7 其他

RBMS1 敲除小鼠在胚胎期2.5 天时会出现黄体酮浓度较低，从而导致部分小鼠胚胎致死[12]，提示RBMS1 参与小鼠胚胎发育过程与黄体酮生成或分泌相关。在发生早期急性肾移植排斥反应与未发生排斥反应的活检组织中，RBMS1 基因出现差异性表达，该研究提示RBMS1 参与机体急性排斥反应，有可能作为移植反应监测的标志物[33]。在对患有严重精神运动迟缓的病人中分析发现RBMS1 基因与患者异常表型相关[34]。人B 细胞感染Epstein-Barr 病毒(EBV)可诱导形成永久生长的淋巴母细胞样细胞系(CSIII LCL)，而RBMS1 基因在CSIII LCL 中高表达，且通常出现在EBV 的潜伏期III 中，阻止病毒进入裂解周期[35]。

8 小结

RBMS1 最开始作为c-Myc 基因的单链结合蛋白被发现，又称作MSSP2。RBMS1 与c-Myc 结合，调控细胞增殖，DNA 复制，且与细胞凋亡以及细胞周期等密切相关。RBMS1 发挥转录因子的作用，激活下游c-Myc、Fas 等目的基因。RBMS1 参与雌二醇的调控，与肥胖、糖尿病等内分泌相关疾病关系密切。RBMS1 的作用还受到微RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)的调控。RBMS1 基因在乳腺癌研究中也被报道具有重要作用。关于RBMS1 相关的研究较少，且现有的文献大多是基于全基因组分析，对疾病和基因的差异表达进行相关性分析，并未通过实验揭示RBMS1 基因的具体作用机制以及涉及的信号通路。未来的研究，可依据现有文献报道中RBMS1 与疾病的关系，对其参与的相关信号通路进行深入挖掘，有望为疾病的靶向治疗研究提供线索。