應用案例

北京大學生命科學學院杜鵬老師團隊開展的一項關于抗腫瘤的新研究，其研究結果于2022年5月26日在《Cell》上發(fā)表。

杜鵬團隊發(fā)現(xiàn)植物RDR1的異位表達可以抑制癌細胞的增殖，具有核苷酸轉移酶活性的RDR1可以提高整體miRNA表達，特異性抑制癌細胞周期。并且通過腺病毒傳遞，在體內的多種異種移植瘤模型中均可見RDR1廣泛的抗腫瘤作用。

研究背景

癌細胞的特征是細胞周期和增殖的異常激活，一直以來，國內外的專家學者對于癌癥的研究從未停歇。隨著科學技術的進步，RNA干擾技術（RNA interference, RNAi，是指一種小RNA介導的轉錄后調控）也被用作癌細胞的研究。簡單說是利用RNAi技術沉默細胞增殖基因來控制癌細胞的增殖。小RNA主要包括microRNAs (miRNAs)和小干擾RNA (siRNA)。在哺乳動物中，許多miRNAs可以靶向抑制細胞周期基因，直接調控細胞增殖，miRNAs量降低可導致人類癌癥也已被廣泛報道。siRNA是來源于雙鏈RNA (dsRNA)底物，由RNA依賴RNA聚合酶(RDR)合成。現(xiàn)有的研究幾乎在所有真核生物中都發(fā)現(xiàn)了RDR，但脊椎動物卻沒有RDR。而在植物中，是依賴于RDR 1的siRNA參與抗病毒免疫應答。近年來，跨物種生物工程已成功應用于基礎研究和轉化醫(yī)學，因此，作者建議可在哺乳動物中開展基于植物RDR1的生物工程研究，并進一步探究其潛在的轉化醫(yī)學應用。

研究方法

擬南芥和水稻的RDR1結構域(重組AtRDR1、rAtRDR1)擴增后，將其克隆到pETDuet-1載體的SalI和NotI位點，通過組氨酸N端標記，用Beaverbeads^?  His-tag蛋白純化磁珠（70501）從桿狀病毒-昆蟲細胞中純化出目標蛋白，并通過體外鑒定的方法確定其功能。

文章模式圖（圖源自Cell ）

研究結果

杜鵬團隊的研究在哺乳動物細胞中成功表達了來自擬南芥和水稻的RDR1蛋白，并證明該蛋白顯著抑制了所測試的10種不同癌細胞系的增殖，并未影響5種非癌癥細胞系。

研究結果還表明植物RDR1可以作用于不同的癌細胞，增加miRNA的表達，作用細胞周期基因、抑制癌細胞增殖。在不同的異種移植腫瘤模型中， RDR1都顯著抑制實體和血液腫瘤的生長。這一研究利用植物免疫蛋白RDR1建立廣泛的抗腫瘤機制，為編輯和操縱miRNA開發(fā)了一種新策略，可作為對抗人類疾病如癌癥的有力武器。

該團隊在研究RDR1純化使用的磁珠為Beaverbeads^?  His-tag蛋白純化磁珠，同時，海貍生物還可提供多種蛋白純化磁珠，助力科學研究。