NC | Polysome profiling应用：翻译抑制外源靶RNA介导的microRNA降解

微小RNA（miRNA）是一类约22个核苷酸的内源性非编码RNA。它们通过AGO蛋白结合，主要依靠种子序列与靶mRNA结合，抑制其翻译并促进降解。

miRNA通常较为稳定，因为AGO保护其免受核糖核酸酶降解，半衰期可达数天。但部分miRNA因与靶RNA的3′端形成广泛配对，导致快速降解，这种机制称为靶向诱导的miRNA降解（TDMD）。

2020年研究发现，Cullin-RING E3泛素连接酶组分ZSWIM8参与TDMD，通过促使AGO泛素化降解，暴露miRNA从而使其降解。敲除ZSWIM8可导致多种miRNA积累，表明TDMD在多细胞动物中广泛存在。

虽然大量miRNA受TDMD调控，但已知的内源性TDMD“触发子”较少，多数位于非编码区，提示非编码区更适合TDMD触发。核糖体转位会阻碍miRNA识别位点的访问，尤其在3′ UTR前端，但对siRNA靶位点无此影响。基于这些方面，研究者提出核糖体转位可能影响依赖广泛配对的TDMD过程。

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研究结果

研究发现，TDMD触发子插入RNA的3′ UTR比插入编码区（CDS）更有效诱导miRNA降解。

尽管CDS触发子表达量更高，但与AGO结合较少，导致降解效率较低，该降解依赖于ZSWIM8，且翻译效率相似。这些结果表明，触发子在非编码区更易发挥TDMD作用。

翻译抑制提升了编码区触发子的TDMD效率，清除翻译机器使触发子更易与miRNA结合，增强了ZSWIM8依赖的miRNA降解。

Polysome profiling多聚核糖体分析表明，核糖体停滞抑制剂（LTM、HTN、CHX）能显著增强CDS区TDMD触发子的miRNA降解效率，而内质网应激抑制剂虽抑制整体翻译，但无明显促进作用。

该现象在多种miRNA中均适用，表明阻断核糖体移动有助于提升CDS触发子功能。

HD细胞中因翻译抑制导致核糖体停滞，增强了通过CDS触发的TDMD机制对miR-16的降解，说明翻译下降影响了miRNA的调控。

作者发现，miR-16是唯一在293细胞中明确受翻译抑制影响并通过CDS触发子被降解的miRNA。

在HD模型小鼠细胞中也仅筛出少数翻译敏感型miRNA（如miR-7a、miR-503 等），表明此类受翻译依赖调控降解的miRNA极为稀少。

研究发现，虽然VTA1、ITGA8和TNFSF12与miR-17家族等miRNA可形成杂合体，但在多种实验系统中，这些潜在CDS触发子并未显著诱导miRNA降解，说明内源性CDS区触发TDMD的能力较弱或依赖特定条件。

本研究表明，将TDMD触发子置于3′ UTR比CDS更有效，抑制翻译可增强CDS触发子的作用，说明无核糖体的CDS更易被miRNA接触。然而，未能在内源性CDS中明确识别出有效触发子。结果揭示了翻译过程与TDMD之间的密切关系，并解释了为何CDS中具有有效TDMD触发子。

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