CMI | Polysome profiling应用：eIF4A1和eIF4A2在B细胞发育和功能中的关键性及差异性作用

导读

在哺乳动物细胞中，翻译起始依赖eIF4F复合物（eIF4E、eIF4G和eIF4A）的组装，结合于mRNA的5'帽结构。eIF4A通过解开mRNA 5'UTR的二级结构，使43S起始前复合物（PIC）能够扫描5'UTR，找到起始密码子并组装成80S核糖体，进入翻译延伸。

哺乳动物的eIF4A有两种同源物eIF4A1和eIF4A2，氨基酸序列相似度达90%，但功能不同:

A）eIF4A1的敲除导致胚胎致死，表明其在翻译和细胞生长中的关键作用

B）eIF4A2敲除小鼠可存活，提示其功能更为专一或存在功能冗余。

B细胞作为免疫系统的重要组成部分，B细胞的转录后调控涉及RNA结合蛋白、microRNA、剪接和修饰等机制。

eIF4A1在弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中表达显著上调，与预后不良相关，抑制eIF4A可改善血液系统肿瘤预后，但其在B细胞中的具体功能尚待研究。

2024年11月8日，厦门大学肖昌春团队在Cellular & Molecular Immunology上发表了一篇题为“Critical and differential roles of eIF4A1 and eIF4A2 in B-cell development and function”的论文，揭示了eIF4A1和eIF4A2在B细胞中的差异性功能，并发现eIF4A2在核糖体RNA生成中的新作用，为免疫调控和治疗提供新思路。

文章索引

研究结果

一. eIF4A1和eIF4A2在早期B细胞发育中发挥关键作用

eIF4A1和eIF4A2在B细胞发育中表现出动态表达差异：eIF4A1在Fr.C阶段高表达并在活化时显著上调，而eIF4A2在Fr.F阶段达到峰值并在活化后短时上调。

Eif4a1fl/fl;Mb1Cre小鼠在Fr.C后缺乏B细胞，Eif4a2fl/fl;Mb1Cre小鼠的缺陷出现在Fr.D，表明eIF4A1和eIF4A2分别在不同阶段对早期B细胞发育至关重要。

二. eIF4A1和eIF4A2对T细胞依赖性抗体反应至关重要

eIF4A1和eIF4A2通过CD19Cre小鼠恢复正常B细胞发育后，T细胞依赖性免疫反应受损，表现为生发中心B细胞、浆细胞减少及抗体水平显著降低，显示二者对生发中心形成、浆细胞分化及抗体产生至关重要。

三. eIF4A1和eIF4A2在T细胞非依赖性抗体反应中具有不同作用

eIF4A1和eIF4A2在T细胞非依赖性抗体反应中功能不同。eIF4A1仅对TI-1反应重要，而eIF4A2对TI-1和TI-2反应均必需，其缺失显著降低抗体水平和浆细胞数量。

四. eIF4A1和eIF4A2调控B细胞增殖

eIF4A1和eIF4A2缺失未影响B细胞激活，但显著抑制了B细胞增殖，尤其是在G1/S过渡阶段。因此，eIF4A1和eIF4A2对B细胞增殖至关重要。

五. eIF4A2调控40S核糖体亚单位的生成

作者利用Polysome profiling多聚核糖体分析，发现eIF4A1缺失导致多聚核糖体减少和80S单核糖体增加，表明全局翻译速率下降。

eIF4A2缺失则显著减少40S核糖体，影响RPS蛋白的上调和40S核糖体亚单位的生物合成。

总体来说，eIF4A1调控全局翻译，而eIF4A2主要调控LPS刺激下的40S核糖体亚单位生成。

六. eIF4A2对于18S rRNA的成熟是必需的

eIF4A2通过调控18S rRNA的成熟，控制40S核糖体亚基的生物合成。

在Eif4a2缺失的B细胞中，LPS诱导的核糖体蛋白表达受到抑制，主要因18S rRNA生物合成受损，导致未组装的核糖体蛋白被降解，这表明eIF4A2对18S rRNA的加工至关重要。

七. eIF4A1通过调节Gins4及其他基因的翻译，控制细胞周期

研究表明，eIF4A1通过调控Gins4等基因的翻译，控制细胞周期。在eIF4A1缺失的B细胞中，Gins4翻译受阻，导致细胞增殖受损。

Gins4的5’UTR区域具有复杂二级结构，eIF4A1通过解开这些结构促进其翻译。

转染Gins4可以恢复eIF4A1缺失B细胞的增殖，表明Gins4是eIF4A1控制细胞周期的重要因子。

总结

本文发现，eIF4A1和eIF4A2在B细胞发育和免疫反应中发挥不同作用。eIF4A1主要控制全局蛋白质合成，而eIF4A2则调节18S rRNA的生成和40S核糖体亚基的生物合成，揭示了eIF4A1和eIF4A2的不同分子功能。

感谢关注新使生物，polysome profiling可以联系新使生物