Nature子刊：同济大学张赫团队揭示DNA-lncRNA三链体“招募促癌”新机制

同济大学生命科学与技术学院张赫教授团队在 Nature Communications 期刊发表了题为：Peptidylprolyl isomerase A guides SENP5/GAU1 DNA-lncRNA triplex generation for driving tumorigenesis 的研究论文。

该研究率先揭示了肽基脯氨酰异构酶A（PPIA）指导的DNA-lncRNA三链体“招募促癌”机制，首次提出了异构酶辅助DNA-RNA杂交体形成的创新概念。

为了研究DNA-lncRNA三链体在肿瘤发生中的作用和调控机制，研究团队确定了他们此前发现并命名的促癌lncRNA GAU1作为三链体候选分子。通过预测发现，GAU1在整个基因组中有48086个三链体潜在形成位点。利用ChIP-qPCR技术，还发现在肿瘤细胞中，GAU1的启动子区域有大量的p300蛋白富集，引起GAU1启动子区域的H3K27乙酰化水平增加，激活了GAU1转录。

接下来，使用ChIRP-MS和RIP-qPCR捕获了与GAU1结合的蛋白，确认PPIA与GAU1直接相互作用。利用Triplex-seq，识别了与GAU1形成DNA-lncRNA三链体的全基因组位点，并通过ChIP-seq分析了PPIA全基因组结合位点。Triplex-seq、ChIP-seq共定位分析和ChIRP-qPCR发现，GAU1和PPIA共同定位在癌基因SENP5启动子上，同时形成了GAU1/SENP5三链体。

为了明确GAU1/SENP5三链体与PPIA在肿瘤发生中的调控机制，利用三链体捕捉技术、EMSA、溶解曲线和圆二色谱法等实验发现，PPIA与GAU1 lncRNA的第四个外显子结合后，锚定GAU1到癌基因SENP5启动子区，随后诱导GAU1的第三个外显子TFR4 RNA片段与SENP5启动子区的TTS4 DNA片段形成SENP5/GAU1 DNA-lncRNA三链体。这种SENP5/GAU1三链体能进一步吸引甲基转移酶SET1A富集到GAU1的第一个外显子，增加H3K4me3激活SENP5转录，显著促进肿瘤细胞生长和转移。该研究还发现，敲除PPIA后，能显著减少SENP5/GAU1 DNA-lncRNA三链体形成，降低SENP5启动子区的H3K4三甲基化富集，并诱导癌基因SENP5转录失活，抑制肿瘤生长和转移，表明PPIA发挥着关键的三链体形成支架蛋白的作用。

综上所述，该研究揭示了肿瘤发生中蛋白引导的DNA-lncRNA三链体形成新机制，为靶向异常的DNA-lncRNA三链体探索潜在肿瘤治疗靶点提供了新认识。

同济大学张晓宇博士、丁天宜博士和博士研究生杨帆、张继星为论文共同第一作者，同济大学张赫教授为论文通讯作者。