撰写：渡创 来源：小张聊科研平台的“猫头鹰教室”公众号，微信公众号搜索“猫头鹰教室”即可关注/扫描关注见文末
LncRNA特指长度大于200nt的非编码RNA，部分具有和mRNA相似的poly(A)结构，部分不具poly(A)尾，且不具蛋白编码能力。长期以来，人们普遍认为非编码RNA(ncRNA)不编码蛋白质。
然而，随着深度核糖体测序（Ribo-Seq）、Ribo taper、ORF-RATER、PhyloCS和质谱等技术的发展，越来越多的研究表明，一些非编码RNA(LncRNA、circRNA和pri-miRNA)编码的小肽或蛋白真实存在，并且通常不到100个氨基酸。
例如下面几篇文章都是以前被定义为非编码RNA的，现在发现其具有编码小肽的功能。
如下图A中所示，长链非编码RNA HOXB-AS3可以编码HOXB-AS3 peptide，HOXB-AS3 peptide可以通过拮抗hnRNP A1来调控PKM1的可变剪接，进而调控肿瘤细胞能量代谢。LINC00961编码的短肽SPAR（small regulatory polypeptide of amino acid response）可以与溶酶体的v-ATPase相互作用，进而抑制了mTORC1的活力。
如下图B中所示，circRNA FBXW7也可以编码与肿瘤相关的蛋白FBXW7-185aa，FBXW7-185aa可以拮抗usp28诱导的c-myc蛋白的稳定性，从而降低c-myc蛋白的半衰期；circ-SHPRH编码的短肽SHPRH-146aa可以介导PCNA的泛素化和降解。
如上图C中所示，miR-200a和miR-200b的初级前体pri-miRNA可以编码miPEP-200a和miPEP-200b两个短肽，短肽可以影响前列腺癌细胞的EMT过程。
LncRNA编码能力预测
看了上面这些内容后，作为一个研究LncRNA的科研狗是不是很好奇自己心爱的LncRNA究竟能不能编码蛋白，首先我们需要知道LncRNA是否具有开放阅读框ORF，我们可以使用NCBI网站的ORF Finder功能进行确定，网址为：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/。
另外也可以使用网站CPAT(Coding PotentialAssessment Tool)来进行编码能力的预测，网址为：http://lilab.research.bcm.edu/cpat/。我们以长链非编码RNASNHG5为例，预测其是否具有smORFs和编码能力，按下图所示输入其序列，物种选择“Human”：
我们得到如下结果：
分析结果显示长链非编码RNASNHG5有一个201bp的开放阅读框，但其却不具有编码能力。
实验验证LncRNA编码能力
当然，这只是预测的结果，为了进一步用实验检验其是否具有编码能力，我们可以构建相关载体，看其在体内是否表达出相应蛋白。
我们将以发表在Molecular Cell上的题为“A Peptide Encoded by a Putative LncRNA HOXB-AS3 Suppresses Colon Cancer Growth”为例学习一下作者的验证过程。
如下图所示，为了得到更加可靠的实验结果，作者设计了严谨的实验，分别构建了ORF C端融合GFP或Flag标签的载体，同时将ORF的起始密码子ATG突变成ATT作为阴性对照。
作者将构建好的载体瞬时转染HeLa细胞24h，分别通过GFP荧光和Flag抗体免疫荧光染色观察其是否表达，同时为了实验的严谨性，作者同时利用公司制作的HOXB-AS3 peptide抗体做免疫荧光实验，结果如下：这些图都表明了LncRNAHOXB-AS3的ORF具有编码peptide的能力。
同时，Western Blotting实验也同时使用GFP/Flag和HOXB-AS3抗体验证其表达，结果也在其预测大小位置观察到了相应的蛋白条带。
综上，作者证明了被定义为长链非编码RNA的HOXB-AS3能够编码小肽。
怎么样，学会了如何预测和验证LncRNA是否具有编码小肽的能力了吗？赶紧照着教程验证一下自己关心的LncRNA吧！
参考文献： J.Z. Huang, M. Chen, Chen, X.C. Gao, S. Zhu, H.Huang, M. Hu, H. Zhu, G.R. Yan, A Peptide Encoded by a Putative LncRNA HOXB-AS3Suppresses Colon Cancer Growth, Molecular cell, 2017: 68(1):171-184.
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/fgJta_bx883YgUDE3Hzl2w返回搜狐，查看更多
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