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聚ADP核糖基化(poly(ADP-ribosyl)ation)是由PARPs家族催化的一种重要的蛋白质翻译后修饰,主要由聚ADP-核糖聚合酶1(PARP1)催化。PARP1通过对受体蛋白的PAR化修饰在多种生物学事件中发挥重要作用。近年来,PARP1在转录后水平上对基因表达调控的作用越来越引发人们的关注。许多研究报道了PARP1在转录后水平对RNA代谢的重要作用,尤其是对mRNA稳定性的影响。mRNA的稳定性主要受特定的顺式作用元件与反式作用因子的共同调节。mRNA 3′-非翻译区(3′-UTR)中富含AU的序列(ARE元件)是控制mRNA稳定性的顺式成分之一,其影响mRNA稳定性的主要原因是ARE区域可以被一些ARE结合蛋白(ARE-BPs)识别并结合。大多数ARE-BPs都是负调节因子,而HuR蛋白是为数不多的,作为正调节因子通过提高mRNA的稳定性来调节基因表达的ARE结合蛋白。HuR的功能除了受到自身的翻译后修饰影响外,还受到自身相互作用的影响。最新的研究报道,在临床脑肿瘤中以及胶质瘤细胞系中都发现了HuR蛋白的寡聚化现象。考虑到HuR蛋白能够增强含ARE的mRNA的稳定性,可以推测HuR蛋白的寡聚化现象应该与含ARE的mRNA稳定性有关。PARP1的PAR化修饰改变了HuR蛋白的构象,可能因此暴露了参与HuR蛋白形成寡聚化的序列,从而促进HuR寡聚化的发生。本论文进一步探究了在炎性刺激条件下,PARP1通过促进HuR寡聚化,从而对m RNA的稳定性起到调节作用的机制。在实验体系中,我们利用肿瘤坏死因子α(TNFα)刺激胚胎肾细胞293(HEK293),在PARP1抑制剂奥拉帕尼(Olaparib)存在的情况下探究PARP1通过对HuR寡聚化的影响是如何调控mRNA稳定性的。1)我们通过原位化学交联实验、免疫沉淀以及邻位连接实验,证明了炎症刺激能够促进HEK293细胞中HuR寡聚化的发生。2)在炎症模型下通过干涉PARP1以及利用D226A突变体,证明了PARP1对HuR蛋白D226位点的PAR化修饰能够促进HuR寡聚化。3)通过核质分离实验证明了在细胞核和细胞质中都发生HuR寡聚化,并且PARP1能够促进细胞核和细胞质中HuR寡聚体的形成。4)通过体外pull-down实验以及RNA凝胶阻滞实验,证明了HuR寡聚化需要RNA的参与,且HuR的PAR修饰能够促进HuR沿靶RNA形成寡聚复合物。5)最后通过建立miRISC介导的靶RNA切割实验以及利用W261E突变体,证明了由PARP1介导的HuR寡聚化对稳定mRNA是至关重要的。本论文的研究结果揭示了一种新的机制,即PARP1通过促进HuR寡聚化的形成,在转录后水平参与了mRNA稳定性的调节。