L1TD1,也称为LINE-1 type transposase domain containing 1,是一种在多能干细胞中特异性表达的细胞质RNA结合蛋白。该基因编码的蛋白质在维持干细胞的未分化状态和自我更新能力中发挥着重要作用。L1TD1是唯一已知从LINE-1(L1)转座子中获得的编码蛋白质的基因。L1TD1的蛋白序列几乎完全来自于L1转座子的开放阅读框1(ORF1p),这表明L1TD1可能是由宿主基因组通过“驯化”转座子基因来获取新功能的例子[3]。
在多能干细胞中,L1TD1与多种RNA分子结合,包括L1 RNA,并定位于高密度的核糖核蛋白(RNP)凝聚体。研究发现,L1TD1可以促进这些凝聚体中某些mRNA的翻译,同时,L1TD1的缺失会促进应激颗粒的形成。在HeLa细胞中,过表达的L1TD1能够促进应激颗粒的溶解,包括由TDP-43和FUS的病理突变形成的颗粒。这些结果表明,L1TD1在调节多能干细胞中的基因表达中发挥着重要作用[1]。
L1TD1在多种癌症中表达上调,并与患者的预后相关。例如,在结直肠癌中,L1TD1的表达水平与患者的无病生存期正相关,表明L1TD1可以作为结直肠癌的一个新的预后标志物[2]。然而,在其他癌症类型中,L1TD1的表达水平与预后呈负相关。例如,在髓母细胞瘤中,L1TD1的高表达与患者的预后不良相关[5]。这些结果表明,L1TD1在不同癌症中的作用可能存在差异,需要进一步研究。
L1TD1在多种生物学过程中发挥着重要作用。研究发现,L1TD1与LIN28相互作用,并通过RNA和RNA解旋酶A(RHA)直接结合,影响OCT4的表达水平。OCT4是维持干细胞多能性的关键转录因子。此外,L1TD1还与多种干细胞特异性蛋白相互作用,参与RNA剪接、翻译、蛋白质转运和降解等过程[4,6]。这些结果表明,L1TD1在维持干细胞的多能性中发挥着重要作用。
综上所述,L1TD1是一种在多能干细胞中特异性表达的细胞质RNA结合蛋白,参与维持干细胞的未分化状态和自我更新能力。L1TD1在多种癌症中表达上调,并与患者的预后相关。L1TD1在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括RNA剪接、翻译、蛋白质转运和降解等。L1TD1的研究有助于深入理解干细胞多能性的维持机制,为癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Jin, Sang Woo, Seong, Youngmo, Yoon, Dayoung, Kwon, Young-Soo, Song, Hoseok. . Dissolution of ribonucleoprotein condensates by the embryonic stem cell protein L1TD1. In Nucleic acids research, 52, 3310-3326. doi:10.1093/nar/gkad1244. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38165001/
2. Chakroborty, Deepankar, Emani, Maheswara Reddy, Klén, Riku, Lahesmaa, Riitta, Elo, Laura L. 2019. L1TD1 - a prognostic marker for colon cancer. In BMC cancer, 19, 727. doi:10.1186/s12885-019-5952-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31337362/
3. McLaughlin, Richard N, Young, Janet M, Yang, Lei, Wichman, Holly A, Malik, Harmit S. 2014. Positive selection and multiple losses of the LINE-1-derived L1TD1 gene in mammals suggest a dual role in genome defense and pluripotency. In PLoS genetics, 10, e1004531. doi:10.1371/journal.pgen.1004531. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25211013/
4. Emani, Maheswara Reddy, Närvä, Elisa, Stubb, Aki, Elo, Laura L, Lahesmaa, Riitta. 2015. The L1TD1 protein interactome reveals the importance of post-transcriptional regulation in human pluripotency. In Stem cell reports, 4, 519-28. doi:10.1016/j.stemcr.2015.01.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25702638/
5. Santos, Márcia Cristina Teixeira, Silva, Patrícia Benites Gonçalves, Rodini, Carolina Oliveira, Moreira, José C F, Okamoto, Oswaldo Keith. 2015. Embryonic Stem Cell-Related Protein L1TD1 Is Required for Cell Viability, Neurosphere Formation, and Chemoresistance in Medulloblastoma. In Stem cells and development, 24, 2700-8. doi:10.1089/scd.2015.0052. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26159230/
6. Närvä, Elisa, Rahkonen, Nelly, Emani, Maheswara Reddy, Rao, Anjana, Lahesmaa, Riitta. . RNA-binding protein L1TD1 interacts with LIN28 via RNA and is required for human embryonic stem cell self-renewal and cancer cell proliferation. In Stem cells (Dayton, Ohio), 30, 452-60. doi:10.1002/stem.1013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22162396/