NC | Polysome profiling应用：RNA G-四链体如何调控线粒体翻译与能量代谢，影响癌细胞生长

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研究结果

RG4结构促进核编码线粒体mRNA在线粒体外膜（OMM）处的局部翻译。RG4稳定化（如PhenDC3处理）会削弱其与线粒体的共定位，抑制翻译。

突变RG4或阻断其形成同样降低翻译效率，表明RG4是OMM定位翻译的重要顺式元件，其动态变化对线粒体功能调控至关重要。

研究者发现hnRNP U结合RG4，特别是核编码的线粒体mRNA，影响其结构平衡。

hnRNP U富集于细胞质，能优先结合RG4序列，且与代谢重编程通路相关。其可能通过与解旋酶合作，促进RG4解开，调控mRNA的翻译。

四. hnRNP U定位于外线粒体膜并与翻译机械和核编码线粒体蛋白相互作用

hnRNP U定位于外线粒体膜（OMM），与核编码线粒体mRNA、翻译元件（如核糖体、RG4结合蛋白和解旋酶DDX3X）以及线粒体蛋白相互作用。

作者通过纯化线粒体和RNA拉下实验，发现hnRNP U优先与折叠的RG4结合，分析揭示它与翻译和线粒体翻译相关的蛋白质互作。

五. hnRNP U调控RG4含量mRNA靶标在外线粒体膜（OMM）上的蛋白质合成

研究发现，Polysome profiling多聚核糖体分析显示hnRNP U通过与多聚核糖体的结合，调控含RG4的核编码线粒体mRNA的翻译。hnRNP U的去除选择性地抑制了这些mRNA的翻译，而整体蛋白质合成未受影响。

mTOR通路通过调节RG4结构和hnRNP U的磷酸化，进一步调控这一翻译过程。这揭示了mTOR-hnRNP U-线粒体翻译轴，调控细胞的能量生产。

六. hnRNP U通过调控OXPHOS复合物蛋白的合成影响氧化代谢

hnRNP U沉默降低OXPHOS复合物表达，抑制线粒体呼吸和ATP生成，并减少糖酵解。

DDX3X和hnRNP U沉默共同减少这些代谢功能，恢复hnRNP U表达可恢复代谢功能。RG4稳定化也抑制OXPHOS和糖酵解，表明hnRNP U调节氧化代谢与糖酵解的平衡。

七. hnRNP U、DDX3X和GRSF1在转录调控中协同作用，调节RG4含量的核编码线粒体mRNA的翻译

研究表明，hnRNP U、DDX3X和GRSF1共同参与调控RG4含量的核编码线粒体mRNA的翻译。它们通过互相作用，协同维持RG4结构未折叠状态，从而影响线粒体功能和能量代谢。

hnRNP U和DDX3X的相互作用并不相互调节表达，且联合沉默两者对线粒体蛋白表达的影响与单独沉默相似，支持顺序招募模型。

总结

癌细胞依赖线粒体提供能量和合成大分子，线粒体蛋白合成调控在此过程中至关重要。本文揭示RNA G-四链体（RG4s）通过调节核编码线粒体蛋白的细胞质翻译，影响线粒体功能，进而影响能量代谢和癌细胞增殖。

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