P21-ZEB1複合体は、MicroRNA 183-96-182クラスターを介した上皮間葉系移行を阻害します

腫瘍抑制因子P21は細胞周期阻害剤として作用し、転写コアプレス因子として機能することにより遺伝子発現を調節することも示されています。ここでは、同性P21（+/+）およびp21（ - / - ）細胞から小さなRNAを配列決定することにより、p21調節マイクロRNA（miRNA）を特定しました。3つの豊富なmiRNAクラスター、miR-200B-200A-429、miR-200C-141、およびmiR-183-96-182は、p21欠損細胞でダウンレギュレートされました。上皮間葉系遷移（EMT）の阻害におけるmiR-200ファミリーおよびp21の既知の機能と一致して、複数のモデルシステムでp21の喪失時にEMTを観察しました。EMTにおけるmiR-183-96-182クラスターの役割を調査するために、そのゲノム全体の標的を特定し、miR-183およびmiR-96がSLUG、ZEB1、ITGB1、KLF4などの共通のターゲットを抑制したことを発見しました。p21（ - / - ）細胞におけるmiR-200、miR-183、またはmiR-96の再導入は、EMT、細胞移動、および浸潤を阻害しました。逆に、p21（+/+）細胞のmiR-200およびmiR-183-96-182クラスターmiRNAに拮抗し、浸潤が増加し、VIM、ZEB1、およびSLUG mRNAのレベルが上昇しました。さらに、P21は、ZEB1によるこのクラスターの転写抑制を阻害するために、miR-183-96-182クラスタープロモーターでZEB1と複合体を形成し、相互フィードバックループを示唆していることがわかりました。

The tumor suppressor p21 acts as a cell cycle inhibitor and has also been shown to regulate gene expression by functioning as a transcription corepressor. Here, we identified p21-regulated microRNAs (miRNAs) by sequencing small RNAs from isogenic p21(+/+) and p21(-/-) cells. Three abundant miRNA clusters, miR-200b-200a-429, miR-200c-141, and miR-183-96-182, were downregulated in p21-deficient cells. Consistent with the known function of the miR-200 family and p21 in inhibition of the epithelial-mesenchymal transition (EMT), we observed EMT upon loss of p21 in multiple model systems. To explore a role of the miR-183-96-182 cluster in EMT, we identified its genome-wide targets and found that miR-183 and miR-96 repressed common targets, including SLUG, ZEB1, ITGB1, and KLF4. Reintroduction of miR-200, miR-183, or miR-96 in p21(-/-) cells inhibited EMT, cell migration, and invasion. Conversely, antagonizing miR-200 and miR-183-96-182 cluster miRNAs in p21(+/+) cells increased invasion and elevated the levels of VIM, ZEB1, and SLUG mRNAs. Furthermore, we found that p21 forms a complex with ZEB1 at the miR-183-96-182 cluster promoter to inhibit transcriptional repression of this cluster by ZEB1, suggesting a reciprocal feedback loop.