近日，药学院程亚彬助理教授与西湖大学Dieter A. Wolf教授及厦门弘爱医院孔祥泉教授合作在EMBO Journal上发表题为“eIF3 mRNA selectivity profiling reveals eIF3k as a cancer-relevant regulator of ribosome content”的研究论文，揭示了eIF3新的mRNA选择性功能——eIF3作为核糖体含量的调节器，确保细胞在应激环境中有效动员备用mRNA翻译能力，维持细胞的正常功能。
在该研究中，研究人员首先在细胞中构建eIF3不同亚基的蛋白酶体靶向降解系统对多个eIF3亚基进行靶向降解，再通过多组学研究发现eIF3不同亚基调控mRNA翻译的能力各有不同，调控的翻译具有mRNA 选择性。eIF3a 作为核心亚基，调控整体蛋白翻译进程，eIF3b 影响着一些氨基酸转运体相关 mRNA 的转录，eIF3e、eIF3f 调控线粒体及膜相关蛋白的翻译，而eIF3k与其他亚基作用相反，其存在抑制了部分核糖体蛋白 RPs 的翻译。对eIF3k的深入研究发现，尽管eIF3k调控了多个RPs mRNA的翻译，但只有RPS15A是通过5’UTR与eIF3直接结合的。在RPS15A mRNA翻译过程中，eIF3扮演着变阻器的角色，是通过eIF3k亚基控制着RPS15A的翻译水平。
模式图：eIF3k在RPS15A的mRNA翻译过程中发挥双重作用
癌细胞暴露在营养、pH 及氧化还原条件波动的环境中，eIF3 各个亚基在不同肿瘤中的表达水平趋势各不相同，而各亚基的相对表达差异导致了不同的 eIF3 复合体形成。这些不同组合的复合体往往与细胞翻译速率及适应环境压力相关。我们发现在人结肠癌及肾癌中eIF3k 蛋白处于低表达水平，实验结果显示肿瘤细胞通过减少eIF3k增加核糖体容量、促进翻译，使得肿瘤细胞最大程度地适应环境的变化，以维持生长状态。该机制也将为开发肿瘤治疗新策略提供新的思路。
程亚彬、Dieter A. Wolf及孔祥泉教授为本论文共同通讯作者，药学院段昊然博士为论文第一作者，药学院毕业生张思琼、吴妍蒙、孙丽、胡程、田贵游和博士后何耀辉参与了该项目研究。特别感谢药学院分析仪器中心丁蓉老师对本项目的帮助。
论文链接：https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2022112362
（图/文：程亚彬、江杉）
