Srsf9-flox 基因敲除小鼠

SRSF9，即丝氨酸/精氨酸富集剪接因子9，是一种经典的RNA结合蛋白，对基因表达调控至关重要。SRSF9通过与目标RNA的相互作用，参与调控基因表达程序。在多种癌症中，SRSF9的表达水平与肿瘤的进展和预后密切相关。

在结直肠癌（CRC）中，SRSF9的表达水平高于正常肠道上皮细胞系。SRSF9的表达与淋巴结转移和Dukes分期呈正相关。功能上，SRSF9促进细胞增殖、迁移和侵袭，以及异种移植的生长。生物信息学分析表明，DSN1是SRSF9的下游靶标。在CRC细胞和临床组织样本中，SRSF9的表达与DSN1的表达呈正相关。敲低DSN1部分抑制了SRSF9在CRC细胞中诱导的表型。机制上，进一步发现SRSF9是一种m6A结合蛋白，m6A修饰在CRC细胞中的DSN1 mRNA中富集。在DSN1 mRNA的SRSF9结合区域中，确定了两个m6A修饰位点。SRSF9以m6A基序和剂量依赖性方式与DSN1结合。SRSF9调节CRC细胞中DSN1的表达。这种表达调控在甲基转移酶METTL3敲低时大部分受损。此外，敲低SRSF9加速了CRC细胞中DSN1 mRNA的周转，而过表达SRSF9则稳定了DSN1 mRNA。这种稳定作用在METTL3敲低时也减弱了。过表达SRSF9与CRC中的淋巴结转移和Dukes分期相关。敲低DSN1消除了SRSF9过表达在CRC中的作用。这些结果表明，SRSF9通过增强m6A相关方式，作为一种m6A结合蛋白（称为“reader”），通过增强DSN1 mRNA的稳定性发挥作用。这项研究首次报道了SRSF9介导的m6A识别在CRC进展中的关键作用，并将SRSF9突出为CRC管理的一个潜在治疗靶点[1]。

全癌分析揭示了SRSF9作为预后和免疫治疗的新的生物标志物。SRSF9的表达在大多数癌症中上调，例如膀胱癌（BLCA）、胆管癌（CHOL）和子宫内膜癌（UCEC），与短生存期和严重进展相关。在结直肠癌（COAD）、胃癌（STAD）和子宫内膜癌（UCEC）中，SRSF9的表达与肿瘤突变负荷（TMB）和微卫星不稳定性（MSI）呈正相关。在乳腺癌（BRCA）、膀胱癌（BLCA）、食管癌（ESCA）、胶质母细胞瘤（GBM）、头颈部鳞状细胞癌（HNSC）、肺鳞状细胞癌（LUSC）、肺腺癌（LUAD）、卵巢癌（OV）、前列腺癌（PRAD）、睾丸生殖细胞肿瘤（TGCT）、甲状腺癌（THCA）和子宫内膜癌（UCEC）中，免疫评分和基质评分与SRSF9的表达呈负相关。在低级别胶质瘤（LGG）中，免疫评分与SRSF9的表达呈正相关。SRSF9的表达与六种免疫浸润细胞类型呈显著正相关，除了肺鳞状细胞癌（LUSC）。在肝细胞癌（LIHC）中，SRSF9与大多数免疫检查点基因高度显著相关。对于新抗原，SRSF9与某些癌症类型中新抗原的数量呈显著正相关。SRSF9还与错配修复（MMR）基因、m6A基因和DNA甲基转移酶相关。在33种癌症类型中，基因集富集分析（GSEA）表明，SRSF9与多种功能和信号通路相关。这些发现表明，SRSF9可能是各种癌症预后和免疫治疗的新的生物标志物。因此，这将有利于为癌症患者提供新的治疗方法，从而改善癌症患者的治疗和预后[2]。

SRSF9通过与其下游外显子相互作用，调节Caspase-2的盒式外显子剪接。Caspase-2的前mRNA通过选择性剪接产生促凋亡的长mRNA和抗凋亡的短mRNA亚型。SRSF9的敲低增加了盒式外显子的包含，而过表达SRSF9则减少了该外显子的包含。缺失突变分析表明，外显子9、第9个内子的一部分、外显子8和外显子10对于SRSF9在Caspase-2选择性剪接中的作用并非必需。然而，缺失和替换突变分析揭示，外显子10中的AGGAG序列为SRSF9提供了一个功能性靶标。此外，RNA-pulldown介导的免疫印迹分析显示，SRSF9与该序列相互作用。SRSF9敲低细胞的RNA-seq的基因本体分析表明，SRSF9可以调节与凋亡相关基因的选择性剪接。综上所述，这些结果揭示了Caspase-2选择性剪接调控的基础[3]。

SRSF9通过增强CDK1表达促进胶质母细胞瘤的细胞增殖和迁移。胶质母细胞瘤（GBM）是一种高度侵袭性和常见的脑肿瘤。SRSF9是一种RNA结合蛋白，对细胞过程至关重要，并涉及癌症进展。SRSF9和CDK1的表达与GBM的分期和胶质瘤患者的预后不良相关。通过功能获得和功能丧失策略，SRSF9被证明可以促进GBM细胞的增殖和迁移。生物信息学分析表明，SRSF9对细胞生长途径有影响，包括细胞周期检查点和E2F靶点。机制上，SRSF9似乎结合到CDK1基因的启动子上，并增加其转录水平，从而促进GBM细胞的增殖。这些发现揭示了SRSF9在GBM中的细胞功能，并突出了其在GBM治疗中的治疗潜力[4]。

SRSF9选择性地抑制了灵长类动物中ADAR2介导的脑特异性位点的编辑。腺苷到肌苷（A到I）RNA编辑在不同组织中显示出多样化的空间模式。然而，人类基因组仅编码两种催化活性编辑酶（ADAR1和ADAR2），这表明其他调节因子有助于塑造编辑景观。SRSF9在脑组织中低表达，而在非脑组织中表达较高。基因干扰实验和候选位点的minigene分析表明，SRSF9可以强烈地抑制ADAR2介导的A到I编辑。我们发现SRSF9通过其RRM2结构域在细胞核中与ADAR2生化相互作用。这种相互作用需要RNA底物的存在，并破坏了ADAR2二聚体的形成。全转录组定位分析和RNA测序揭示了1328个由SRSF9直接控制的编辑位点。这个调控因子显著富集了脑特异性位点。我们进一步发现了一个在ADAR2依赖性SRSF9结合位点中的新基序，并提供证据表明，剪接因子通过抑制ADAR2介导的参与蛋白质稳态、能量代谢、细胞周期和DNA修复的基因的编辑，防止细胞活力的丧失。总的来说，这些结果突出了SRSF9作为编辑调节因子的重要性，并提示其他剪接因子的潜在作用[5]。

FBXO24通过调节mRNA选择性剪接和MIWI的降解来调节精子形成和男性生育力。FBXO24是一种在人类和鼠类睾丸中高度表达的孤儿F-box蛋白，并与剪接因子（SRSF2、SRSF3和SRSF9）相互作用，以调节圆精子细胞中的基因选择性剪接。FBXO24基因突变导致圆精子细胞中许多异常剪接事件，从而影响大量与精子形成相关的关键基因的表达。进一步的分子和表型分析表明，FBXO24缺乏导致异常组蛋白保留、不完整的轴丝、过大的染色质体和精子鞭毛上异常的线粒体卷曲，最终导致男性不育。此外，我们发现FBXO24与MIWI和SCF亚基相互作用，并通过K48连接的多泛素化介导MIWI的降解。此外，我们还表明，FBXO24耗尽会导致睾丸中piRNA的产生异常，这表明FBXO24对正常piRNA数量至关重要。总的来说，这些数据表明，FBXO24通过在精子发生过程中调节mRNA选择性剪接和MIWI的降解，对精子形成至关重要[6]。

钙信号调节生存运动神经元基因表达。脊髓性肌萎缩症（SMA）是由生存运动神经元1（SMN1）基因的纯合缺失引起的，留下一个副本基因SMN2作为SMN蛋白的唯一来源。然而，SMN2剪接缺陷，涉及外显子7的跳跃，导致功能性SMN蛋白水平低下。因此，上调SMN2基因中SMN蛋白的表达通常被认为是治疗SMA的最佳治疗方法之一。大多数SMA药物发现是基于合成化合物，迄今为止探索的天然化合物非常少。我们使用SMN特异性免疫测定法，在SMA成纤维细胞中对微生物代谢物库进行了无偏见的机制无关和基于图像的筛选。通过这样做，我们确定了Brefeldin A（BFA），一种已知的内质网-高尔基蛋白转运抑制剂，是一种强大的SMN蛋白诱导剂。SMN蛋白的显著增加部分归因于SMN2前mRNA剪接缺陷的挽救。有趣的是，BFA增加了细胞内钙浓度，而BFA诱导的SMN2剪接中外显子7的包含，被细胞内钙的耗尽和钙/钙调蛋白依赖性激酶（CaMKs）的药理抑制所消除。此外，BFA显著降低了SMA成纤维细胞中Tra2-β和SRSF9蛋白的表达，并增强了PSF和hnRNP M对SMN2剪接外显子7的外显子剪接增强子（ESE）的结合。总而言之，我们的结果表明，钙及其信号在调节SMN剪接中起着重要作用，这可能通过调节剪接因子的表达/活性来实现[7]。

在椎间盘中对渗透刺激的基因表达分析。椎间盘（IVD）细胞在生理条件下经历广泛的物理化学刺激，包括其渗透环境的改变。目前，IVD细胞中渗透调节的分子机制尚不清楚。本研究旨在筛选受渗透压变化影响的基因，研究对象为29至63岁的人，采用TSP方法。从Gene Expression Omnibus数据库下载基因表达数据集GSE1648，包括4个高渗透刺激样本、4个等渗透刺激样本和3个低渗透刺激样本。一种新的、简单的方法，称为TSP，用于本研究。通过这种方法，在数据分析之前不需要进行数据归一化和转换。根据TSP方法，共选择了5对基因（（CYP2A6、FNTB）、（PRPF8、TARDBP）、（RPS5、OAZ1）、（SLC25A3、NPM1）和（CBX3、SRSF9））。我们推断，所有这些基因可能在IVD细胞对渗透刺激和年龄的反应中发挥重要作用。此外，高渗透和等渗透刺激条件对IVD细胞是不利的。我们期待我们的结果将为IVD疾病的研究提供新的思路和方法[8]。

SRSF9/USP22/ZEB1的正反馈回路促进卵巢癌的进展。卵巢癌（OC）被认为是妇科恶性肿瘤中最致命的类型，使得治疗选择具有挑战性。发现新的治疗靶点将有利于OC患者。本研究旨在揭示SRSF9调节OC进展的机制。通过CCK-8试验检测细胞增殖，而细胞迁移和侵袭则通过Transwell试验监测。通过Western印迹和qPCR试验检测蛋白和mRNA变化。通过RNA pull-down、RNA免疫沉淀（RIP）和actinomycin D试验研究SRSF9和USP22之间的关系。通过免疫共沉淀（Co-IP）验证USP22和ZEB1之间的相互作用。通过染色质免疫沉淀（ChIP）和双荧光素酶报告基因试验验证ZEB1对SRSF9转录的调节作用。建立了皮下异种移植模型，以评估SRSF9对肿瘤发展的影响。敲低SRSF9显著抑制了OC细胞的增殖、侵袭、迁移、致瘤性和上皮-间质转化（EMT）。SRSF9可以结合USP22 mRNA，增加其稳定性。此外，USP22的过表达逆转了SRSF9沉默对恶性表型的影响。USP22可以介导ZEB1的去泛素化，从而增强OC的进展。此外，ZEB1通过转录激活上调SRSF9的表达，从而建立了正反馈回路。SRSF9通过SRSF9/USP22/ZEB1的正反馈回路增强了OC的恶性特征。这个功能回路可能有助于开发治疗OC的新疗法[9]。

miR-1/206下调剪接因子Srsf9以促进C2C12分化。肌生成是由肌生成过程中特定转录组变化驱动的。除了受控制的转录过渡外，还有几种其他转录后机制指导肌肉分化。选择性剪接和miRNA活性调节基因表达和产生特异性蛋白质亚型。重要的是，这两种过程的任何一种的破坏往往会导致严重的表型，如几种肌肉疾病所报道的那样。因此，扩大我们对肌肉中操作的转录后途径的理解将为未来的治疗干预奠定基础。我们结合了生物信息学分析和成熟的C2C12细胞系统，预测和验证了参与肌肉分化的新的miR-1和miR-206靶点。我们使用报告基因试验测试直接miRNA靶向，并研究了稳定表达一个与异源、miRNA抗性3' UTR融合的cDNA候选物的C2C12细胞。通过测量分化时间过程实验中的融合指数、肌管面积和肌生成基因表达来监测对分化的影响。基因本体分析揭示了一组与RNA代谢高度富集的假定的miR-1和miR-206靶点。值得注意的是，在C2C12分化过程中，几个候选物的表达水平下降。我们发现剪接因子Srsf9是miR-1和miR-206在肌生成过程中的直接靶点。在分化过程中持续表达Srsf9会损害肌管形成，并减弱早期促分化因子myogenin以及晚期分化标志物肌节肌球蛋白Myh8的诱导。我们的数据揭示了新的miR-1和miR-206细胞靶点，并建立了剪接因子Srsf9与肌母细胞分化的功能性联系。miRNA介导的Srsf9清除是关键肌生成事件，说明了基因调控网络不同成分之间的协调和复杂的相互作用[10]。

综上所述，SRSF9是一种重要的RNA结合蛋白，在基因表达调控中发挥关键作用。SRSF9的表达和功能与多种癌症的发生和发展密切相关。SRSF9通过与m6A修饰的RNA相互作用，调节mRNA的稳定性和剪接，从而影响基因表达和细胞功能。SRSF9的研究为癌症的诊断、治疗和预防提供了新的思路和策略。