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Sci Adv. | Ribo-seq应用:eIF2A通过非翻译依赖机制调控细胞迁移

来源:新使生物时间:2025-08-12 08:37

导读

真核生物的蛋白质合成过程复杂且受到多层调控,其中翻译起始阶段是关键步骤之一。除了经典的eIF2依赖性起始外,越来越多研究发现存在eIF2非依赖性途径。

eIF2A最早被鉴定为一种起始tRNA载体,在某些条件下可替代eIF2发挥功能,尤其在翻译uORF含有的mRNA时表现突出。然而,关于eIF2A在细胞迁移、极性形成和细胞骨架调控等非翻译功能方面的作用了解有限。

恶性肿瘤的转移过程依赖于细胞迁移能力的增强,这涉及细胞骨架重塑、细胞黏附和信号转导等多方面的分子机制。虽然已有证据表明某些翻译因子在肿瘤细胞迁移中发挥作用,但eIF2A是否通过非翻译机制影响迁移尚缺乏系统研究。

2025年8月1日巴塞罗那科学技术研究院Fátima Gebauer团队在Science Advances上发表了一篇题为eIF2A regulates cell migration in a translation-independent manner”的论文,发现RNA结合蛋白eIF2A通过一种不依赖其翻译起始功能的全新机制来调控黑色素瘤细胞的迁移,这一新功能通过结合特定mRNA并将其定位到中心体,从而调控中心体组成和相关mRNA定位,最终影响细胞的迁移能力。

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文章索引

【标题】eIF2A regulates cell migration in a translation-independent manner 

【发表期刊】Science Advances

【发表日期】2025年8月1日

【作者及团队】巴塞罗那科学技术研究院Fátima Gebauer团队

IF】12.5


研究结果

一、eIF2A 促进转移性黑色素瘤细胞的肿瘤特性

研究团队利用非肿瘤性黑色素细胞系Mel-ST及其Ras转化株Mel-STR,发现eIF2A表达水平在转化前后无明显变化。

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然而,敲低eIF2A仅在Mel-STR细胞中显著抑制球体生长和迁移,对Mel-ST无影响,表明Ras转化诱导了细胞迁移过程对eIF2A的依赖。

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二、eIF2A对整体翻译无显著调控作用

嘌呤霉素标记实验显示eIF2A缺失对Mel-ST和Mel-STR细胞整体翻译无影响。

Ribo-seq核糖体印迹分析表明,在Mel-ST中有78个mRNA在核糖体保护片段水平发生显著变化,多数含有uORF。

然而,研究团队在Mel-STR中仅检测到少量差异,提示其在转化细胞中发挥非翻译依赖作用。

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三、eIF2A以非翻译依赖方式结合mRNA

RIP-seq与irCLIP实验表明,eIF2A可直接或间接结合大量mRNA,其中多数结合位点位于CDS区域。

不同细胞背景下结合谱存在差异,GO分析显示靶标富集于细胞黏附、细胞骨架等迁移相关过程,支持eIF2A通过mRNA结合参与细胞迁移调控。

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四、eIF2A定位于中心体并影响其组成

免疫荧光与质谱分析表明,eIF2A定位于中心体,并与多个中心体相关蛋白和mRNA相互作用。

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此外,敲低eIF2A改变了中心体周围蛋白组的组成,而中心粒数量不变,说明其作用在于调节成分而非结构数量。

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五、eIF2A以RNA依赖但非翻译依赖方式促进迁移

作者发现eIF2A结合大量中心体定位mRNA(如GPSM1、PCNT等),并通过C端结构域介导RNA结合功能。

缺失C端的突变体不能恢复eIF2A敲低引起的迁移缺陷,而翻译相关结构域的缺失不影响迁移的挽救,表明其促进迁移的功能依赖RNA结合而非翻译起始。

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总结

本研究揭示了翻译起始因子eIF2A在促进黑色素瘤细胞迁移中的一个非经典功能,该功能不依赖于其调控蛋白质翻译的传统角色。eIF2A通过定位于中心体,并利用其RNA结合能力来维持中心体的结构完整性和功能,为理解黑色素瘤转移的复杂机制提供了潜在治疗靶点。

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