通过对PTB 调控的microRNA回路重编程将纤维细胞直接转化成神经细胞
多 嘧啶串结合蛋白（polypyrimidine tract binding protein，缩写为PTB）是一个经典的RNA结合蛋白，拥有4个RNA结合基序，因为与剪接因子U2AF65竞争结合位点抑制可变剪接1。其NMR 结构于2005年在Science上发表2。该蛋白以其抑制神经细胞分化以及在多种恶性肿瘤组织中高表达而闻名3,4。
本公司首席科学家Zhang教授与 合作伙伴Fu教授在武汉大学的实验室于2008年率先成功用CLIP-seq技术获取了该蛋白在宫颈癌HeLa细胞转录本上五万多的结合位点（抗体是由长 期研究PTB的朋友Black教授赠送的）。他们借助强大的生物信息学分析实力和高效的实验验证，揭示出该蛋白同时兼备抑制可变剪接和促进可变剪接的功 能，并解析了出其决定因素取决于该蛋白的结合位点特性。成果于2009年底发表在Molecular Cell上5，被两院院士评为2010年中国十大科技进展新闻。
他们2008年即发现CLIP-seq所获取的PTB结合位点也富集在3’ UTR区，并且竞争miRNA的结合位点，从而稳定所结合的mRNA。他们同时捕捉到一个非常重要的生物学现象，即PTB的稳定敲除会引起细胞凋亡，或引 起HeLa细胞从圆润的癌细胞形态转向突触型神经细胞，暗示PTB是调控神经元形成的一个主控基因。
为了系统研究PTB结合与AGO2- miRNA复合物结合位点的关系，该团队2009年成功用CLIP-seq技术捕获了AGO2蛋白在PTB正常和敲低表达的HeLa细胞中的结合位点，核 实了PTB结合与AGO2结合的竞争关系。并获得证据表明PTB结合可以暴露一些miRNA的结合位点，从而促进其结合和降解mRNA (主要由本公司技术总监WU博士完成)。2010年2月，该团队委托华大基因的转录组测序完成，结果表明PTB富集性抑制神经基因的表达。
为 了深入揭示PTB如何发挥其在神经分化中的主导地位，该项目的后期研究工作转移到美国加州大学圣地亚哥分校完成。由Xue博士（2004年读硕时在武大实 验室开始PTB相关工作）到Fu教授实验室继续完成该项目，与神经生物学专家Chen教授的实验室通力合作攻克相关科学难关。终于证实PTB作为一个 RNA结合蛋白，可以解除miR-124对多个REST复合物成员的抑制功能，将已分化的细胞（成纤维细胞）转化为有功能的神经元细胞。该成果成为干细胞 领域的一个里程碑。
经过国内外不同团队的精诚合作，经过前后多年的卓越努力，该研究成果终于本月以“Direct Conversion of Fibroblasts to Neurons by Reprogramming PTB-Regulated MicroRNA Circuits”为题刊登在Cell杂志上6。我们向所有参与该项目完成的单位及个人表示热烈祝贺！
本公司目前正在与其他团队通力合作，挖掘PTB蛋白和其他RNA结合蛋白作为抗癌靶标在临床上的应用潜力。PTB的影响力正在继续。
1 Singh, R., Valcarcel, J. & Green, M. R. Distinct binding specificities and functions of higher eukaryotic polypyrimidine tract-binding proteins. Science 268, 1173-1176 (1995).
2 Oberstrass, F. C. et al. Structure of PTB bound to RNA: specific binding and implications for splicing regulation. Science 309, 2054-2057, doi:309/5743/2054 [pii]
10.1126/science.1114066 (2005).
3 Boutz, P. L. et al. A post-transcriptional regulatory switch in polypyrimidine tract-binding proteins reprograms alternative splicing in developing neurons. Genes Dev 21, 1636-1652, doi:21/13/1636 [pii]
10.1101/gad.1558107 (2007).
4 He, X. et al. Knockdown of polypyrimidine tract-binding protein suppresses ovarian tumor cell growth and invasiveness in vitro. Oncogene 26, 4961-4968, doi:1210307 [pii]
10.1038/sj.onc.1210307 (2007).
5 Xue, Y. et al. Genome-wide analysis of PTB-RNA interactions reveals a strategy used by the general splicing repressor to modulate exon inclusion or skipping. Mol Cell 36, 996-1006, doi:10.1016/j.molcel.2009.12.003
S1097-2765(09)00907-1 [pii] (2009).
6 Xue, Y. et al. Direct Conversion of Fibroblasts to Neurons by Reprogramming PTB-Regulated MicroRNA Circuits. Cell 152, 82-96, doi:10.1016/j.cell.2012.11.045
S0092-8674(12)01433-X [pii] (2013).