Зрелые microRNAs (miRNAs) возникают в результате расщепления предшественников miRNAs с помощью miRNA-генерирующего комплекса, который у человека состоит из Dicer и HIV TAR RNA-binding protein (TRBP). Некоторые зрелые miRNAs способствуют клеточному росту, тогда как др. супрессируют его. Qinghua Liu с коллегами показали, что путь mitogen-activated protein kinase (MAPK) extracellular signal-regulated kinase (ERK), который способствует росту, фосфорилирует TRBP и улучшает способность биогенеза miRNA за счет стабилизации miRNA-генерирующего комплекса. Т.о., этот сигнальный путь может регулировать miRNA аппарат, чтобы достичь его желательной биологической реакции.

Авт. установили, что TRBP фосфорилируется по Ser142, Ser152, Ser283 и Ser286. Чтобы исследовать роль этих событий фосфорилирования, они генерировали изогенные клеточные линии, экспрессирующие дикого типа, phosphomutant или phosphomimic TRBP. Phosphomimic TRBP экспрессируется на высоком уровне и блее стабилен, чем дикого типа или phosphomutant TRBP. Phosphomimic TRBP также усиливает стабильность miRNA-генерирующего комплекса, это ведет к более высокому уровню miRNA-обеспечиваемого молчания в этих клетках.

Итак, как же киназа фосфорилирует TRBP? Компьютерный анализ фосфорилированного TRBP указывает на то, что он содержит аминокислотные мотивы, которые обладают потенциалом фосфорилироваться с помощью MAPK белков. Сигнальный путь ERK использует каскад событий фосфорилирования от MAPK kinase kinase, до MAPK kinase (MKK), до MAPK ERK. Активированная ERK затем фосфорилирует транскрипционные факторы, которые регулируют экспрессию генов, которые важны для клеточного роста и дифференцировки. Авт. показали, что TRBP и фосфорилированные ERK1 и ERK2 взаимодействуют in vivo, и что рекомбинантные MKK1 и ERK2 необходимы для фосфорилирования TRBP in vitro. Более того, обработка клеток, стабильно экспрессирующих TRBP, митогеном, который индуцирует активацию ERK, вызывает фосфорилирование и накопление TRBP, и это блокируется с помощью MKK1 ингибитора U0126. Эти данные указывают на то, что TRBP фосфорилируется с помощью MKK1-ERK пути.

Авт. затем попытались определить, может ли передача сигналов MAPK регулируовать продукцию miRNA, чтобы способствовать клеточному росту. Они предприняли исследование miRNA микромассива из клеток, экспрессирующих phosphomutant или phosphomimic TRBP, чтобы достичь эффекта TRBP фосфорилирования на глобальную экспрессию miRNA. miRNAs, ассоциированы не с обеспечением роста, находятся среди miRNAs, которые активируются в клетках, экспрессирующих phosphomimic TRBP, но уровни miRNAs, ассоциированных с супрессией роста были ниже в этих клетках. Обработка митогенами приводила к сходному рост-способствующему профилю miRNA и преимущественно усиливала клеточную пролиферацию и жизнеспособность у дикого типа по сравнению phosphomutant, TRBP-экспрессирующими клетками. Эти находки показали, что ERK-индуцированное фосфорилирование TRBP и последующее изменение экспрессии miRNAs, может активно вносить вклад в действие, способствующее росту ERK сигнального пути. Более того уровень способствующих росту miRNAs снжется (а таковой для рост супрессирующих miRNAs увеличивается) в линиях раковых клеток, обработанных U0126, что может иметь терапевтическое значение.

Итак, было показано, что путь ERK усиливает стабильность miRNA-processing комплекса путем фосфорилирования TRBP и что последующее перепрограммирование экспрессии miRNA может обеспечивать передачу сигналов ERK.