基于GEO数据库探索miRNA靶基因通过泛素化参与食管鳞状细胞癌

摘要

目的·筛选食管鳞状细胞癌疾病过程中新的潜在致病基因。方法·通过GEO数据库获取miRNA芯片GSE122497和GSE164174的数据,利用GEO2R分别筛选出食管鳞状细胞癌患者和健康人的差异miRNA,Venn diagram webtool工具取交集;采用Target Scan工具及DIANATOOLS工具预测差异miRNA的靶基因,取2款工具的预测靶基因交集进行基因功能分析;利用STRING工具分析靶基因的蛋白质相互作用并选取Hub基因。结果·①芯片中共计108个差异miRNA。②取Target Scan工具和DIANATOOLS工具的交集后,共有1354个差异靶基因。③基因本体(Gene Ontology,GO)分析结果表明,差异靶基因的基因功能显著富集于DNA模板转录调控、RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录调控等生物过程,RNA聚合酶Ⅱ核心启动子近端序列特异性DNA结合、蛋白结合、金属离子结合等分子功能;主要存在于细胞核、核质、细胞质等细胞成分。按照富集的基因数目降序排列,京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析结果表明上述基因显著富集于肿瘤通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、干细胞多能性调控信号通路等。④蛋白质相互作用网络共有1326个节点,2300条边,平均节点连接度为3.47。筛选出的Hub基因:SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶2(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 2,SMURF2)、β-转导重复蛋白E3泛素蛋白连接酶(β-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase,BTRC)、SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶1(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1,SMURF 1)、泛素结合酶E2 D1(ubiquitin conjugating enzyme E2 D1,UBE2D1)、E3泛素连接酶枯灵素2(cullin 2,CUL2),以往研究表明上述基因与泛素化有关。结论·经GEO数据库筛选出的SMURF2、BTRC、SMURF1、UBE2D1、CUL2基因可能通过靶向调控蛋白的泛素化参与食管鳞状细胞癌的疾病过程。