Circ_0002669通过直接结合MYCBP并海绵吸附miR-889-3p促进骨肉瘤肿瘤发生

Circ_0002669 promotes osteosarcoma tumorigenesis through directly binding to MYCBP and sponging miR-889-3p.

作者信息Ying Zhang, Yizhou Zhan, Zhaoyong Liu, Huancheng Guo, Dongchen Liu, Chuangzhen Chen
PMID38570856
发布时间2024-04-03
DOI10.1186/s13062-024-00466-1

实验完整度

包含细胞功能、蛋白互作、miRNA调控、体内成瘤及转移等多个独立验证层级,并有功能回复实验。

主要模型

MG63细胞系 U2OS细胞系 BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型 BALB/c裸鼠尾静脉肺转移模型

重点核对

circ_0002669敲低和过表达OS细胞系构建,使用shRNA和pLent-EF1a载体 MYCBP表达通过Western blot和qRT-PCR验证 体内实验使用4周龄雌性BALB/c裸鼠,皮下注射5×10^6细胞,每组7只 功能回复实验使用miR-889-3p mimic和si-MYCBP

摘要

环状RNA(circRNA)是一类高度多功能的单链RNA,在包括骨肉瘤(OS)在内的癌症进展中发挥关键作用。Circ_0002669由细胞分裂专一因子(DOCK)基因产生,在OS组织中高表达,并与OS患者生存期负相关。circ_0002669升高在体内外促进OS细胞生长和侵袭。通过生物素下拉和质谱分析,我们发现circ_0002669直接结合MYCBP(c-myc的正调控因子),以防止MYCBP被泛素介导的蛋白酶体降解。此外,circ_0002669与miR-889-3p相互作用,并作为miRNA海绵增加MYCBP的表达,这通过荧光素酶实验和RNA免疫沉淀确定。功能拯救实验表明,MYCBP是circ_0002669和miR-889-3p调控OS细胞增殖和迁移的关键因子。在circ_0002669和MYCBP过表达的OS细胞中,发现c-myc相关基因如CCND1、c-Jun和CDK4的表达增加。因此,我们的数据提供证据表明,circ_0002669通过保护MYCBP免受蛋白泛素化和降解,以及阻断miR-889-3p介导的MYCBP表达抑制,从而促进OS恶性程度。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
circ_0002669在骨肉瘤中的表达、功能及其分子机制是什么?
核心机制
circ_0002669通过直接结合MYCBP保护其免受泛素-蛋白酶体降解,并通过海绵吸附miR-889-3p解除其对MYCBP的抑制,从而增强MYCBP表达,进而促进c-MYC转录活性,推动OS进展。
主要证据
通过RNA pull-down、RIP、FISH-IF证实circ_0002669与MYCBP结合;CHX和MG132处理证实蛋白稳定性;泛素化实验证实K11链泛素化修饰;荧光素酶报告基因验证miR-889-3p结合;功能实验和回复实验证实对增殖和迁移的影响。
研究意义
揭示circ_0002669/miR-889-3p/MYCBP调控网络促进OS肿瘤发生,为OS发病机制提供新视角,并可能作为OS治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

验证circ_0002669的结构和表达

确认circ_0002669的环形结构、细胞定位及其在OS组织中的临床意义。

通过Sanger测序、RNase R处理、放线菌素D处理、核质分离和FISH验证环状结构和定位;通过qRT-PCR和ISH检测OS组织和细胞系中的表达,并进行生存分析。

2

评估circ_0002669对OS细胞功能的影响

探究circ_0002669对OS细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。

构建稳定过表达和敲低circ_0002669的OS细胞系,通过CCK-8、集落形成、流式细胞术、伤口愈合和Transwell实验评估细胞功能。

3

验证circ_0002669体内成瘤和转移能力

评估circ_0002669对体内肿瘤生长和肺转移的影响。

将稳定过表达circ_0002669的U2OS细胞皮下注射和尾静脉注射到裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并通过HE染色评估肺转移。

4

鉴定circ_0002669结合蛋白并验证MYCBP稳定性

确定circ_0002669的直接结合蛋白及其对MYCBP蛋白稳定性的影响。

通过RNA pull-down和质谱鉴定MYCBP,通过RIP、FISH-IF验证结合;使用CHX和MG132处理检测MYCBP蛋白稳定性,并通过泛素化实验分析泛素化类型。

5

验证circ_0002669作为miR-889-3p海绵的功能

探究circ_0002669是否通过海绵吸附miR-889-3p调控MYCBP表达。

通过生物信息学预测、RNA pull-down、RIP、荧光素酶报告基因实验和FISH验证circ_0002669与miR-889-3p的结合,并检测miR-889-3p对MYCBP表达的影响。

6

验证circ_0002669对c-MYC转录活性的影响

探究circ_0002669通过MYCBP对c-MYC下游靶基因表达的影响。

通过qRT-PCR和Western blot检测MYCBP和c-MYC下游基因表达,并使用荧光素酶报告基因和ChIP-qPCR验证c-MYC转录活性。

7

验证circ_0002669通过miR-889-3p/MYCBP轴调控OS恶性表型

确认circ_0002669的功能依赖miR-889-3p和MYCBP。

在稳定过表达circ_0002669的OS细胞中回复miR-889-3p表达或敲低MYCBP,评估细胞增殖、凋亡、迁移及下游基因表达变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素----
DMEM/F12培养基----
G418Procell--
RNase RYeasen--
MG132MCE--
pLent-EF1a载体Vigene--
psPAX2包装质粒----
pMD2G包装质粒----
聚乙烯亚胺Yeasen--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶抑制剂混合物Beyotime--
磷酸酶抑制剂混合物Beyotime--
c-MYC抗体Cell Signaling Technology18583
GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118
CCND1抗体Cell Signaling Technology55506
c-Jun抗体Cell Signaling Technology9165
AGO2抗体Cell Signaling Technology2897
CDK4抗体Cell Signaling Technology12790
Caspase-3抗体Cell Signaling Technology9662
Cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9664
PARP抗体Cell Signaling Technology9532
泛素抗体Cell Signaling Technology20326
HA抗体Cell Signaling Technology3724
MYCBP抗体Santa Cruzsc-517020
抗兔IgG HRP偶联二抗Cell Signaling Technology7074
HRP偶联抗鼠IgG二抗Cell Signaling Technology7076
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒Vazyme--
核质分离试剂盒ECOTOP SCIENTIFIC Biotechnology--
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
Mir-X miRNA第一链合成试剂盒Takara--
2×Taq PCR Mix试剂盒Absin--
ChamQ SYBR qPCR预混液Vazyme--
ABI 7500 PCR仪Applied Biosystems--
Ki-67抗体Cell Signaling Technology12202
Cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9664
ISH试剂盒Boster--
CCK8试剂LiJi--
结晶紫Solarbio--
基质胶Corning--
Transwell小室Corning--
CircRNA-蛋白下拉试剂盒Focobio--
生物素标记circ_0002669探针Focobio--
双荧光素酶检测系统Promega--
RIP试剂盒BersinBio--
蛋白A+G琼脂糖珠----
TRIzol试剂----
circ_0002669 FISH探针Boster--
miR-889-3p FISH探针Boster--
FITC标记的二抗Beyotime--
DAPI染色液Beyotime--
共聚焦显微镜Zeiss--
基质胶Corning--
BALB/c裸鼠Guangdong Medical Laboratory Animal Center--
SPSS 22.0软件----
GraphPad Prism软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
circ_0002669结构与表达验证
circ_0002669引物序列(补充表2)、RNase R处理时间、放线菌素D浓度及处理时间、组织样本数量(12对OS与正常组织,72例OS与6例正常组织)
阅读提示:Materials and methods: Patient samples and cell culture, RNA extraction and RT-qPCR; Figure 1
细胞功能实验
细胞系(MG63, U2OS)、细胞数量(CCK-8: 5×10^3;集落形成: 1×10^3;Transwell: 2×10^5)、处理时间、circ_0002669过表达或敲低的效率验证
阅读提示:Materials and methods: Cell counting Kit-8, colony formation, Transwell and wound healing assays; Figure 2
蛋白稳定性实验
CHX和MG132浓度(10 μM)、处理时间点、泛素化实验的抗体和泛素突变体(K11, K48, K63)
阅读提示:Materials and methods: Western blotting; Results: circ_0002669 interacts with MYCBP; Figure 3
miRNA海绵验证
miR-889-3p mimic和inhibitor序列、荧光素酶报告载体构建(psiCHECK2)、转染浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Dual-luciferase reporter assay; Results: circ_0002669 serves as a miR‑889‑3p sponge; Figure 4
体内实验
小鼠周龄(4周)、性别(雌性)、品系(BALB/c裸鼠)、细胞数量(皮下: 5×10^6;尾静脉: 2×10^6)、每组样本量(n=7)、观察时间(皮下4周,尾静脉5周)
阅读提示:Materials and methods: In vivo tumor assay; Figure 2