RNA編輯酶在細胞分泌過程中的調控功能

近美國《實驗生物學聯合會會刊》 （The FASEB Journal）發表了中科院上海生科院營養所劉勇研究組在RNA編輯與細胞分泌功能研究方面所取得的新進展—“Deficiency in RNA editing enzyme ADAR2 impairs regulated exocytosis”。

在中樞神經系統中，A－to－I編輯通過選擇性調節關鍵離子通道和神經遞質受體的功能特性，從而發揮及其重要的生理學功能。劉勇研究組此前發表的研究工作顯示，在胰島β細胞中ADAR2介導的RNA編輯過程受機體營養與能量代謝狀況的調控，但ADAR2在專職分泌的細胞中行使怎樣的細胞生物學功能卻依然不明了。

RNA編輯（RNA editing）泛指真核細胞中對RNA分子在轉錄后進行再加工和修飾的過程，能夠使基因編碼的遺傳信息在RNA水平上進一步產生多樣性與可塑性。RNA腺苷脫氨酶ADAR （Adenosine Deaminase Acting on RNA） 家族的RNA編輯酶ADAR1和ADAR2，能識別特定RNA底物分子中的腺苷（A）并催化其水解脫氨成為肌苷（I），因此RNA編輯可以改變mRNA所編碼蛋白質分子的功能活性，影響mRNA的穩定性，或參與microRNA的加工成熟以及改變microRNA對其底物RNA分子的識別等一系列重要的生物學過程。

為進一步探尋ADAR介導的RNA編輯在代謝平衡相關調節過程中的功能，劉勇研究組博士研究生楊柳、趙麗韻等通過研究發現，特異性地抑制ADAR2編輯酶的表達，能夠顯著削弱葡萄糖刺激下β細胞或胰島中的胰島素分泌，也同樣導致PC12細胞分泌能力的缺損，而且ADAR2對細胞分泌過程的影響依賴于其編輯酶的催化活性。在β細胞中，ADAR2的缺失雖然不影響胞內鈣離子的動員激活，卻顯著削弱由鈣離子激發的細胞膜電容變化，還導致錨定于細胞膜上胰島素分泌囊泡數量的降低，并伴隨著參與細胞胞吐過程的重要調節因子Munc18-1和 Synaptotagmin-7其表達水平的下調。

這些結果表明，ADAR2編輯酶介導的RNA編輯作為一種基因轉錄后的調控機制參與了細胞胞吐這一過程的調節。這為深入了解RNA編輯在中樞神經或外周組織的細胞分泌、代謝平衡等方面所發揮的作用提供了機制上的新線索。