应用案例

北京大学生命科学学院杜鹏老师团队开展的一项关于抗肿瘤的新研究，其研究结果于2022年5月26日在《Cell》上发表。

杜鹏团队发现植物RDR1的异位表达可以抑制癌细胞的增殖，具有核苷酸转移酶活性的RDR1可以提高整体miRNA表达，特异性抑制癌细胞周期。并且通过腺病毒传递，在体内的多种异种移植瘤模型中均可见RDR1广泛的抗肿瘤作用。

研究背景

癌细胞的特征是细胞周期和增殖的异常激活，一直以来，国内外的专家学者对于癌症的研究从未停歇。随着科学技术的进步，RNA干扰技术（RNA interference, RNAi，是指一种小RNA介导的转录后调控）也被用作癌细胞的研究。简单说是利用RNAi技术沉默细胞增殖基因来控制癌细胞的增殖。小RNA主要包括microRNAs (miRNAs)和小干扰RNA (siRNA)。在哺乳动物中，许多miRNAs可以靶向抑制细胞周期基因，直接调控细胞增殖，miRNAs量降低可导致人类癌症也已被广泛报道。siRNA是来源于双链RNA (dsRNA)底物，由RNA依赖RNA聚合酶(RDR)合成。现有的研究几乎在所有真核生物中都发现了RDR，但脊椎动物却没有RDR。而在植物中，是依赖于RDR 1的siRNA参与抗病毒免疫应答。近年来，跨物种生物工程已成功应用于基础研究和转化医学，因此，作者建议可在哺乳动物中开展基于植物RDR1的生物工程研究，并进一步探究其潜在的转化医学应用。

研究方法

拟南芥和水稻的RDR1结构域(重组AtRDR1、rAtRDR1)扩增后，将其克隆到pETDuet-1载体的SalI和NotI位点，通过组氨酸N端标记，用Beaverbeads^®  His-tag蛋白纯化磁珠（70501）从杆状病毒-昆虫细胞中纯化出目标蛋白，并通过体外鉴定的方法确定其功能。

文章模式图（图源自Cell ）

研究结果

杜鹏团队的研究在哺乳动物细胞中成功表达了来自拟南芥和水稻的RDR1蛋白，并证明该蛋白显著抑制了所测试的10种不同癌细胞系的增殖，并未影响5种非癌症细胞系。

研究结果还表明植物RDR1可以作用于不同的癌细胞，增加miRNA的表达，作用细胞周期基因、抑制癌细胞增殖。在不同的异种移植肿瘤模型中， RDR1都显著抑制实体和血液肿瘤的生长。这一研究利用植物免疫蛋白RDR1建立广泛的抗肿瘤机制，为编辑和操纵miRNA开发了一种新策略，可作为对抗人类疾病如癌症的有力武器。

该团队在研究RDR1纯化使用的磁珠为Beaverbeads^®  His-tag蛋白纯化磁珠，同时，海狸生物还可提供多种蛋白纯化磁珠，助力科学研究。